Physiological significance of phospholipid asymmetry in Golgi membranes

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生体膜の脂質二重層では脂質が非対称に分布しているが、その生理的意義には不明な点が多い。私達は、出芽酵母をモデル系に用いて、脂質非対称性の形成に重要な役割を果たすフリッパーゼ（4型P-type ATPase）の機能に焦点を当てて解析している。一方で私達は、ゴルジ体に局在するNeo1フリッパーゼ変異の致死性を抑圧する変異遺伝子として新規のゴルジ膜タンパク質Cfs1を見出している。Cfs1は酵母からヒトまで保存されているが、機能は明らかにされていない。そこで本研究では、Neo1とCfs1が制御するゴルジ体の諸機能を明らかにすることにより、ゴルジ体膜における脂質非対称性の生理機能を解明する。本年度は次の成果を得ている。neo1 cfs1二重変異株が、1M NaClのような高塩濃度培地において増殖感受性を示すことを以前に報告していたが、イオンホメオスタシスの観点から解析を進めた。neo1 cfs1変異株における1M NaCl培地における増殖欠損は、Naイオン排出輸送体であるEna1の高発現では抑圧されなかった。加えて、ena1変異株は1M NaClに対して増殖感受性を示すものの、neo1 cfs1変異株のように細胞膜へ輸送されるタンパク質のゴルジ体への異常な蓄積は示さなかった。興味深いことに、neo1 cfs1変異株の高NaCl培地における増殖欠損とゴルジ体の異常な蓄積は、培地にKClを加えることによって抑圧されることが明らかとなった。一方で、neo1 cfs1変異株は、低KCl培地でも正常に増殖したことから、Kイオンの取り込みには欠損が無いものと考えられた。以上の結果より、neo1 cfs1変異株のゴルジ体機能は、Kイオンのホメオスタシスの乱れに対して高い感受性を示すことが明らかとなった。