ペルオキシソームタンパク質輸送を制御するユビキチンシグナルの役割

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真核細胞に普遍的に存在するオルガネラのペルオキシソームは、脂肪酸代謝や活性酸素の除去など細胞、ひいては個体の維持に必要な様々な機能をもつ。これらの機能を司るペルオキシソームタンパク質は全て核ゲノムにコードされているため、翻訳後のタンパク質がペルオキシソームへ正確に輸送されることが必要である。研究代表者がタンパク質輸送異常を示す変異体として単離したシロイヌナズナのapem7 (aberrant peroxisome morphology 7) 変異体の解析から、APEM7遺伝子がペルオキシソーム形成因子 (PEX: Peroxin) の1つPEX4に相同性のあるタンパク質をコードし、ユビキチン化のE2酵素として働くUbiquitin-conjugating (UBC) 活性をもつことが明らかとなった。植物ペルオキシソームの膜上には、PEX4の他にもE3酵素として働くユビキチンリガーゼ等ユビキチン化に関わる因子が存在する。それら因子の機能低下はペルオキシソームタンパク質輸送の異常を示し、その結果植物体の発育不全や胚発生致死を引き起こす。本課題では、ペルオキシソームタンパク質輸送を制御するユビキチンシグナルの分子機構の解明と、その制御機構の植物種間における共通性あるいは種特異性に迫る。これまでに、PEX4を介したユビキチン化の最終的なターゲットとして、サイトソルに局在するペルオキシソームタンパク質レセプターのPEX5が修飾を受け、分子量が大きくなること、野生型ではPEX5は主に可溶性画分に局在するが、apem7変異体では膜画分に局在することを明らかにすることができ、本年度は、以上の結果をまとめて学会で報告するとともに、論文発表を行った。