分裂酵母胞子にみられる特徴的な陥入構造とその形成に関わるBARドメインタンパク質

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細胞膜は、平坦ではなく、谷のような陥入構造を持っている。分裂酵母においては、栄養細胞では陥入構造がまばらにランダムに見られるのに対し、胞子では並行して電子顕微鏡下で観察される。この陥入構造の形成には、Pil1，Pil2という２つのBARドメインタンパク質が役割分担をして、関わっていることを申請者らは明らかにした。栄養細胞の陥入構造はPil1、胞子のものはPil2が、主として関わっている。栄養細胞における陥入構造は、「エイソソーム」ともよばれ、エンドサイトーシスなどに積極的に関わっていると考えられる。一方、胞子は代謝がほとんど行われない休眠細胞であるため、その陥入構造がエンドサイトーシスに関与しているとは考えにくい。本研究の目的は、①この特徴的な陥入構造はどのようにして形成されるのか？②陥入構造をもつことは胞子にとってどのような生理的な意味を有するのか？について、分子レベル、細胞レベル、in vitroのレベルから明らかにすることを目的とする。先行研究により、Pil1-GFPは栄養細胞、Pil2-GFPは胞子の細胞膜にスジ状に観察されることが知られている。申請者らは、Pil2の胞子への局在に必要な遺伝子を、遺伝子KOライブラリーを用いてスクリーニングした。約3800の遺伝子破壊株にPil2-GFPを導入し、１つ１つ蛍光顕微鏡下で観察することにより、Pil2の局在に関わると思われる遺伝子を37同定した。これらは胞子膜上にスジ状に並ぶために必要なものと胞子への輸送に必要なものと大きく分けられた。また、前者はリン脂質ホスファターゼ、後者はRhoファミリーGTPaseが含まれていた。