Study on molecular mechanisms of fluidity of the endoplasmic reticulum

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小胞体は、細胞内に網目状に張り巡らせたチューブ構造と核膜周辺にあるシート構造からなる。この二つの構造は静的なものではなく、流動的であり、チューブ 構造からシート構造、その逆のシート構造からチューブ構造に速やかに変化することが知られている。その異常が神経変性疾患の発症に関わるとされているが、 その因果関係は十分明らかになっていない。したがって、小胞体流動の解明は生命現象の根幹に迫るきわめて重要な課題である。本研究では、小胞体流動の分子実態は、チューブ構造、シート構造、それぞれに関わるタンパク質の小胞体膜への挿入と解離による小胞体の構造制御タンパク質のホメオスタシスと捉え、それぞれの膜挿入装置と膜解離因子の単離、同定を行う。同定したタンパク質と人工膜を用いた試験管内再構成系を用いて小胞体流動を再現すると共に、その異常である神経変性疾患の発症との機能関係を明らかにし、小胞体流動の革新的な概念を提示する。Lunaparkは小胞体のthree-way junctionに局在する膜タンパク質であり、私どもはlunaparkのユビキチンリガーゼ活性が小胞体の形態形成に必須の役割をしていることを明らかにしている。したがってlunaparkによるユビキチン化反応が膜解離の開始因子となり、小胞体流動を調節している可能性が考えられる。そこで 本年度はlunapark とlunaparkがユビキチン化する小胞体膜タンパク質p63の性状解析を行い、以下の結果を得た。1)小胞体膜タンパク質p63のlunapark結合領域を見出した。2)p63のlunapark結合領域がその細胞内局在に関わることを見出した。p63は小胞体の選択的オートファジーであるERファジーを制御することから、lunaparkが膜解離開始因子として、ERファジーの調節因子p63と連携して小胞体流動を調節していると考えられた。