| 研究課題/領域番号 |
21K06145
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
須田 恭之 筑波大学, 医学医療系, 助教 (10553844)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 胞子形成 / 減数分裂 / 膜交通 / 小胞体 / ERES / 出芽酵母 |
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| 研究実績の概要 |
出芽酵母の配偶子形成である胞子形成では、減数分裂を経た1倍体の核は前胞子膜と呼ばれる膜構造の内へと分配され、4つの胞子が細胞内に形成される。前胞子膜は、小胞体からゴルジ体を経て細胞膜へと輸送する膜交通の分子機構が再構成され、ゴルジ体からの小胞輸送により細胞内に新たに生み出される膜構造である。この過程では膜交通の出発地点となる小胞体は減数分裂における核膜形態の変化に応じて大きく変化するが、この小胞体の形態変化やERESを胞子内へと分配する分子機構は未だ明らかになっていなかった。本研究は小胞体機能ドメインERESの形態変化と胞子への分配を司る分子機構を明らかにすることを目的として行った。本年度は下記計画課題について研究を実施した。
A)小胞体形態変化をともなうERESの肥大、集合を引き起こす分子機構
これまでに申請者は、各種変異株にてライブイメージングによる解析を行い、減数分裂にともなう小胞体形態変化には小胞体の管状構造を形成するレティキュロンファミリータンパク質が必要であること、野生株で観察される減数分裂進行に伴うERES数の変化がこれらの変異株では見られなくなることを示した。
B）オルガネラ分配を制御する機構の解析
胞子内へのERES分配には１型プロテインフォスファターゼ（PP1）が重要な働きを担うことを見出した。前胞子膜形成におけるPP1の役割としては胞子形成時特異的セプチン構造の形成が挙げられるが、セプチンの薬剤感受性デグロン株を作製しERES分配能を検討したところ、セプチン構造体破壊はERES分配への影響は見られなかった。この結果から、ERES形成を司る分子群がリン酸化を通じ制御される可能性が考えられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
野生株、破壊株におけるライブイメージングによるERES数の変化、分配の観察データの取得を終えている。当初の計画では、PP1のERES分配へ機能はセプチン構造形成を通じて寄与すると想定していたが、これまでの解析からこの想定は否定されることとなった。しかしながら、この解析によって前胞子膜形成へのセプチン構造体形成因子それぞれの寄与をより詳細に示すことができた。また、BiFC法によりセプチンと小胞体との位置関係を明らかにしている。これらの結果は本研究の当初計画とは異なるが、新たな展開を構築できたと考えている。ERES分配に関しては、COPII小胞形成に関わる因子の変異株にて影響があることを新たに見出した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度見いだしたERES分配へのCOPII形成機構の寄与と、これまでに見いだしたPP1によるERES分配が同一の経路によるものか遺伝学的解析、相互作用の検討等の解析を進める。また、リン酸化プロテオミクスによる野生株と破壊株との比較によりPP1のターゲット探索、およびERESを構成する因子群の翻訳後修飾を野生株、破壊株にて比較検討する。これらの解析から明らかとなる翻訳後修飾がERES形成、分配にどのように影響するかライブイメージング解析を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍により成果発表に伴う費用を使用しなかったため、得られた結果から研究計画に若干の修正を加えたため受託解析に使用を予定していた費用を繰り越したため。
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