小胞体からの巨大分子分泌と外界シグナルによる分泌制御機構の解明

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小胞体で合成された分泌タンパク質は小胞体上の特殊な領域であるER exit siteより出芽し、ゴルジ体を経由して細胞外へと輸送される。この過程は細胞内外の環境によって厳密に制御されている。小胞体上の分泌の出発点であるER exit siteも、環境に応じて、その数や大きさを変化させることで分泌調節を担うがそのメカニズムについては不明な点が多い。研究代表者は、これまでコラーゲンの積み荷受容体として同定したTANGO1がER exit siteの足場タンパク質Sec16と協調してER exit siteの形成を担うことを見出した。さらに細胞分裂期にTANGO1がリン酸化されることによってSec16との結合が減弱し、結果としてER exit siteの崩壊をきたすことを明らかにした。一方で、Sec16側のリン酸化による制御メカニズムは不明である。本年度、研究代表者は、昨年度Sec16の結合因子としてマススペクトロメトリーによって同定された因子のなかから、チロシン脱リン酸化酵素に着目した。本酵素の基質結合変異体と種々のCOPIIタンパク質との結合を検討したところ、Sec16が有意に脱リン酸化酵素と結合することを明らかにした。また同様の手法を用いて、Sec16のチロシンリン酸化部位を限定した。さらにチロシンキナーゼライブラリーを用いて、Sec16のリン酸化状態を検証した。その結果、いくつかのチロシンリン酸化酵素が有意にSec16のチロシンリン酸化を亢進した。今後は、どのような細胞環境においてSec16のチロシンリン酸化が制御されているか検証する。