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核膜に局在する核膜タンパク質はクロマチンとの相互作用を通じて細胞の分化運命決定に関与するなど、細胞の機能発現に重要な役割を果たす。真核生物に広く保存される核膜タンパク質lem2遺伝子は、同じく核膜タンパク質bqt4遺伝子との二重破壊で合成致死となる。我々はこの致死性が極長鎖脂肪酸の増加よって相補されることを見出していた。本研究は極長鎖脂肪酸合成におけるLem2-Bqt4の役割を明らかにすることで、核膜タンパク質を基盤とした脂質合成制御の生物学的意義の解明を目指すものである。
これまでの研究によって、Lem2-Bqt4二重破壊の致死性を相補する新規な機能未知タンパク質putative ceramide synthase1(PCS1)を同定していた。本年度はこのタンパク質についての機能解析を進めた。PCS1はLem2-Bqt4二重破壊によって引き起こされるセラミドと呼ばれる極長鎖脂肪酸とスフィンゴシンからなる脂質分子の減少をレスキューしたが、生化学的、遺伝学的解析などからそれ自身がセラミド合成活性を持つわけではなく、補助的に働いていることが示唆された。また、１）PCS1のLem2-Bqt4二重破壊の致死性に対する相補能がPCS1のゴルジ体局在に依存していたこと、２）Lem2とBqt4をともに働かなくするとPCS1がゴルジ体に局在できなくなったことから、PCS１はLem2-Bqt4の制御下で起こる、極長鎖脂肪酸もしくはセラミド分子のゴルジ体への運搬を担うことが考えられた。一方で、PCS1遺伝子を破壊しても、これまでに同定していた極長鎖脂肪酸合成酵素Elo2の相補能には影響がなかったことから、Elo2とPCS1は独立した機構で核膜・小胞体・ゴルジ体の脂質膜構成を制御している可能性が考えられた。
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