2022 年度研究成果報告書

小胞体コレステロールセンサーによるオルガネラ膜接触を介したタンパク質分泌制御

研究課題

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研究課題/領域番号	20K06562
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分43030:機能生物化学関連
研究機関	東京薬科大学
研究代表者	若菜裕一東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (90635187)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	タンパク質分泌 / ゴルジ体 / 小胞体 / コレステロール / オルガネラコンタクト
研究成果の概要	本研究の目的は、細胞がタンパク質分泌を制御する分子機構の解明である。私たちは、インフルエンザウイルス・ヘマグルチニン（HA）の同調輸送実験系を構築し、ゴルジ体から細胞膜へのHA輸送を仲介する輸送小胞の形成を可視化することに成功した。HA輸送小胞の形成には、小胞体とゴルジ体の膜接触部位で行われるコレステロール輸送が必要であり、小胞体膜のコレステロールセンサーであるSCAPは、コレステロール輸送を促進してHA輸送小胞の形成を誘導している可能性が示唆された。本研究からはまた、ゴルジ体膜の切断に働くと考えられていたプロテインキナーゼDが、輸送小胞に特定の積み荷を搭載する役割を担う可能性が示唆された。
自由記述の分野	細胞生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	細胞は、インスリンや神経伝達物質、成長因子、コラーゲンなど様々なタンパク質を分泌している。タンパク質分泌は、細胞分化・増殖に重要な役割を果たしているが、その制御機構はこれまでほとんど明らかになっていない。私たちの実験結果は、膜接触部位を介した小胞体からゴルジ体へのコレステロールの輸送が、特定タンパク質のゴルジ体から細胞膜への輸送を促進していることを示唆しており、ゴルジ体の機能制御におけるコレステロールの重要性を示すものである。本研究の成果は、コレステロール代謝異常と関連した様々な疾患の発症・重症化の分子メカニズムの解明につながるものと期待される。