新規オルガネラ間結合因子の同定とその生理機能解析

新型细胞器间结合因子的鉴定及其生理功能分析

• 批准号: 19J22988
• 负责人: 武田 百合子 (2021)
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J22988/
• 关键词: オルガネラ間コンタクトサイト; ERMES; 小胞体ストレス; 小胞体; ミトコンドリア; Split-GFP

真核細胞には，様々な機能をもつ“オルガネラ”と呼ばれる膜構造が発達している。近年，異なるオルガネラ間がタンパク質を介して結合し，コンタクトサイトを形成することが明らかになってきた。さらに，オルガネラ間の物理的な結合はオルガネラの機能維持に重要であることが分かってきた。特に，出芽酵母細胞のミトコンドリア外膜と小胞体膜を結合するERMES複合体は，小胞体からミトコンドリアへのリン脂質輸送を担う他，オートファゴソーム形成やミトコンドリア形態維持に関与することが報告されている。私は，小胞体内に異常な構造をもつタンパク質が蓄積するストレスである“小胞体ストレス”状態において，蛍光タンパク質によって可視化されたERMES複合体の数（以下，ERMESドット数と記載）が増加することを発見した。しかし，小胞体ストレス時にERMESドット数が増加する分子機構や生理的意義は不明であったため，本研究では，この疑問の解明を目指した。超解像蛍光顕微鏡観察によって，既存のERMESクラスターが解離することで，ERMESドット数が増加することを明らかにした。さらに，ERMES複合体構成因子Mmm1の小胞体内腔ドメインを一部欠損すると，ERMESドット数が減少することを発見した。小胞体ストレス時のERMESドット数の増加にも，この小胞体内腔ドメインの一部が重要である可能性が考えられる。また，小胞体ストレスの緩和には，小胞体の伸長が重要であることが報告されている。小胞体ストレス時に，ERMESが担うリン脂質輸送が遅延することを見出しており，ERMESクラスターの解離が，リン脂質輸送活性を低下させ，小胞体にリン脂質が蓄積し，小胞体の伸長が誘導される可能性を示した。以上の結果より，ERMESクラスターの解離が，小胞体ストレスの緩和に寄与するという新しいコンタクトサイトの機能を解明した

In eukaryotes, membrane structures are developed in response to cell functions. In recent years, the quality of the product has been combined with the quality of the product. In addition, the physical integration of the production process is important for the maintenance of the production process. In particular, the ERMES complex, which binds to the outer membrane of budding yeast cells, is responsible for lipid transport from the outer membrane of budding yeast cells to the outer membrane of the vesicle. The number of ERMES complexes (hereinafter, ERMES number) increased due to the abnormal structure in the cell and the accumulation of the substance. The molecular mechanism of the increase in the number of small cells is unclear, and this study is aimed at solving this problem. With the super-resolution optical and micromirror observation, existing ERMES cameras can be dissociated, and the number of ERMES tokens can be increased. In addition, the ERMES complex component Mmm1 has a partial loss in the microcellular cavity, and the number of ERMES components has decreased. As the number of ERMES increases, a part of the ERMES is important. In addition, cell growth and elongation are important. ERMES is involved in lipid transport during vesicle growth, and the possibility of vesicle growth is demonstrated. ERMES dissociates from vesicles, and lipid transport activity decreases. As a result, ERMES can be dissociated and its function can be explained.

项目成果

ミトコンドリア-小胞体間結合因子ERMES複合体のクラスター数を制御する分子メカニズムの解明

阐明控制线粒体-内质网结合因子ERMES复合物簇数的分子机制

• 发表时间: 2019
• 作者: 椎野浩也;橋本美智子 遠藤斗志也;田村康;田代晋也・名黒功・遠藤斗志也・田村康;柿元百合子，小島理恵子，新名真夏，遠藤斗志也，田村康
• 通讯作者: 柿元百合子，小島理恵子，新名真夏，遠藤斗志也，田村康

ミトコンドリア-小胞体間結合因子ERMES複合体クラスター数の解離がERストレス軽減に寄与する

线粒体-内质网结合因子ERMES复合簇数量的解离有助于减少内质网应激

• 发表时间: 2020
• 作者: Kojima Rieko;Kakimoto Yuriko;Shinmyo Manatsu;Kurokawa Kazuo;Nakano Akihiko;Endo Toshiya;Tamura Yasushi;柿元百合子，小島理恵子，新名真夏，黒川量雄，中野明彦，遠藤斗志也，田村康
• 通讯作者: 柿元百合子，小島理恵子，新名真夏，黒川量雄，中野明彦，遠藤斗志也，田村康

Improved Split-GFP Systems for Visualizing Organelle Contact Sites in Yeast and Human Cells.

• DOI: 10.3389/fcell.2020.571388
• 发表时间: 2020
• 期刊: Frontiers in cell and developmental biology
• 影响因子: 5.5
• 作者: Tashiro S;Kakimoto Y;Shinmyo M;Fujimoto S;Tamura Y
• 通讯作者: Tamura Y

ミトコンドリア-小胞体コンタクトサイトの数を制御する分子メカニズムの解明

阐明控制线粒体-内质网接触位点数量的分子机制

• 发表时间: 2019
• 作者: 柿元百合子;小島理恵子;新名真夏;遠藤斗志也;田村康
• 通讯作者: 田村康

A non-canonical unfolded protein response pathway and mitochondrial dynamics control the number of ER-mitochondria contact sites

• DOI: 10.1101/684753
• 发表时间: 2019-06
• 期刊: bioRxiv
• 作者: R. Kojima;Yuriko Kakimoto;Manatsu Shinmyo;Kazuo Kurokawa;A. Nakano;T. Endo;Y. Tamura