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小胞体は、分裂と融合を繰り返す動的なオルガネラである。小胞体は、連続した膜構造を持つにもかかわらずシート状とチューブ状の形態的に異なる構造を持つとともに、独立した機能を有するいくつかのサブコンパートメントを含んでいる。サブコンパートメントには、種々のオルガネラや細胞膜を構成するタンパク質群および分泌タンパク質群が合成される場である粗面小胞体、脂質の供給や毒物の代謝の場である滑面小胞体に加えて、近年明らかになってきた輸送小胞の出芽領域と考えられる領域や、小胞体で合成された変異タンパク質を留めておく領域などがある。そこで本研究では、形態的な違いにより分布が異なるタンパク質群と機能的に異なるタンパク質群をそれぞれ蛍光タンパク質で可視化し、多色同時ライブイメージングによってそれらタンパク質の局在を明らかにし、機能欠損株での解析を組み合わせることで、形態の違い(シートとチューブ)が機能領域(輸送小胞の出芽領域)の形成へどのように関与しているかを明らかにしていく。
COPII小胞を形成するSec24p、Sec13p、Sec31pおよびSec16pは、細胞内で共局在してDotを形成していた。Dotの経時変化を観察した結果、細胞表面の同じ領域にとどまって局在し、蛍光強度が増減するDotと、同じ領域にはとどまらず、移動して、消失するものや他のDotと融合するものが観察された。次に小胞体形態(シート状とチューブ状)に依存して局在するタンパク質群と局在の比較を行った。COPIIのDotは、Sec12pなどの小胞体シートに局在するタンパク質群の辺縁に局在していることがわかった。さらにチューブ状の小胞体を形成するReticulonタンパク質と局在比較した結果、シートの縁をReticulonタンパク質が囲んでおり、そのさらに周囲にCOPIIのDotが局在することが明らかになった。
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