2008 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
08J09208
|
Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
小寺 千絵 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)
|
Keywords | 小胞輸送 / COPII小胞 / 積み荷の選別・濃縮 / Sar1p / Sed4p |
Research Abstract |
細胞内での物質輸送を担う小胞輸送経路経路の出発点、ERからGolgi体での輸送は、Coat Protein Complex II(COPII)小胞と呼ばれる輸送小胞によって担われている。COPII小胞の形成は、細胞質内に存在するGDP型の低分子量GTPase,Sar1pが、ER膜局在のGuanine nucleotied exchange factor(GEF)であるSec12pによってGTP型に変換されることによってスタートする。GTP型になったSar1pは、ER膜に結合し、同じく細胞質中に存在するコートタンパク質、Sec23/24pをリクルートする。Sec23/24pはSar1pおよび、輸送小胞に取り込まれる積み荷と結合し、Prebudding complexと呼ばれる複合体を形成する。続いて、コートタンパク質の外側のサブユニット、Sec13/31pが集合し、Prebudding complexを架橋していく。このようにしてCOPII小胞は形成されていくが、この過程で、Sar1pに対するGTPase activating protein(GAP)であるSec23pがSar1pのGTPase活性を促進することにより、Sar1pは結合しているGTPを加水分解し、GDP型になるとともに膜上から解離していく。またこの時コートタンパク質も続いて膜上から解離する。この結合と解離のサイクルを繰り返すことによって、COPII小胞へ取り込まれる積み荷の選別を行っているのではないかと考えられている。本研究では、Sar1pのGEFであるSec12pの出芽酵母におけるホモログ、Sed4pに着目し、解析を進めてきた。Sed4p細胞質ドメインGST-Sed4Nを用いた実験により、これまでに、GST-Sed4NはSec23/24pと協調的にSar1pのGTPase活性を促進すること。また、GST-Sed4Nは何らかの方法で積み荷に結合しているSec23/24pと、積み荷に結合していないSec23/24pを区別し、Sar1pのGTP加水分解を促進することにより、後者のみを選択的に解離させることを明らかにしている。本年度はさらに、GST-Sed4Nが、積み荷と結合しているSar1pには結合することができないこと、一方、ホモログであるSec12pは積み荷と結合しているSar1pにも結合することを確かめた。また、積み荷を再構成しているプロテオリポソーム上では、GST-Sed4NによるSar1pのGTPase活性促進はほとんど見られないことも明らかにしている。これらに加えて、Sec12pにおいては、Sar1pとの結合に必要なアミノ酸残基がいくつか同定されているが、配列解析により、それらが全てSed4pでも保存されていることを確認し、それら残基のポイントミューテイションを作成し、活性を測定した。その結果、GST-Sed4Nにおいては、Sec12pにおいては重要である残基を改編した場合でも、ほとんどかわらずSar1pに結合することができ、GTPase活性促進能も変わらず有していることを明らかとした。これらの結果をまとめ、学会発表を行い、現在論文を執筆中である。
|
Research Products
(1 results)