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本研究では、酵母由来の抗菌蛋白質zymocinが、感受性酵母の細胞表層に結合後、細胞内に毒素サブユニットを侵入させる機構を明らかにする。提案者は、現在、zymocinの侵入過程を次のように推測している。「zymocinのキチナーゼ活性で細胞表層がかく乱されると、細胞表層の再構築が誘導される。その際細胞壁合成酵素が細胞内・表層を循環する。このメンブラントラフィックを利用して、毒素ドメインが細胞内に侵入する。」本研究ではこの仮説を検証するために、zymocin処理をした出芽酵母細胞を用いて、zymocinと細胞壁合成酵素の細胞内局在変化を解析することで、その侵入過程を明らかにする。
細胞のキチン合成酵素Chs3pの局在輸送が、zymocin処理によりかく乱されること、細胞表層のChs3pが細胞内輸送される際に、zymocinサブユニットが細胞内に侵入する可能性を想定している。そこで、平成19年度は、野生株のCHS3遺伝子にGFPを修飾した株を作り、zymocin処理後のzymocinサブユニット局在変化の解析を行った。細胞分画試料の抗GFP抗体によるウエスタン解析で実施したところ、密度勾配遠心で最も重い画分のChs3p量が、zymocin処理によって減少していた。この画分には、ゴルジトランスに局在するKex2pが局在していることは確認できたが、Kex2pはより軽い画分にも分布しており、Chs3p局在の変化は他のオルガネラ膜画分で起きたと考えられる。MPK1は、また細胞表層の再構築の際にCHS3の発現を制御する。mpk1とchs3多重破壊株のzymocin感受性を調べたところ、mpk1単独破壊に比べて強く、chs3遺伝子破壊株と同等の耐性を示し、Chs3pが感受性に重要な役割を果たすことが明らかになった。
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