小胞体ストレスに対する小胞輸送システムによる防御機構の網羅的解析

囊泡运输系统对抗内质网应激防御机制的综合分析

• 批准号: 15032257
• 负责人: 村田 昌之
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15032257/
• 关键词: 小胞体; ゴルジ体; セミインタクト細胞; GFP; 小胞輸送; メンブレントラフィック; ABCトランスポーター; 可視化

われわれが独自に開発してきた「セミインタクト細胞系」及び「細胞内タンパク質動態可視化技術」を駆使し、小胞体ストレスに応答する細胞内小胞輸送の影響を研究し下記の結果を得た。ABCトランスポーターの一種ABCA1の変異体QRは、従来の活性発現場所である形質膜へは移行せず、小胞体内に蓄積することが知られている。1.QRのGFP融合タンパク質(QR-GFP)を恒常的に発現しているHEK293細胞株(以下、HEK(QR))を構築し、細胞内挙動をタイムラプス装置を持った共焦点レーザー顕微鏡で観察したところ、網目状の典型的な小胞体ネットワークに蓄積していることが判った。2.この細胞に還元剤(DTT)やタプシガルジン(Tg)などよる小胞体ストレスを付加すると、QR-GFPは小胞体から速やかに放出され核近傍のオルガネラに移行した。更にインキュベーションを続けるとQR-GFPのシグナルは形質膜にも観察された。細胞生物学的研究により、小胞体ストレスによってQR-GFPが通常の分泌経路を通り小胞輸送によって形質膜まで運ばれることを確認した。3.通常、小胞体ストレス不可により、小胞体-ゴルジ体間輸送は阻害される(VSVGts045蛋白質の輸送で確認)が、QR-GFPはむしろストレス応答的に開始されるacuteな反応であることが判った。4.この輸送は、{小胞体-ゴルジ体間輸送を阻害するBFAにより阻害されることより、COPI依存的な輸送であることも明らかにした。5.興味深いことに、この輸送は、ARF1ドミナントネガティブ蛋白質(通常の輸送は阻害される)によって活性化されることが判った。6.この輸送経路はセミインタクト細胞系では小胞体ストレスの有無にかかわらず進行した。これらのことより、この小胞輸送は、小胞体の小胞形成過程におけるQR-GFPの小胞内積み込みの為の選別過程での制御によるものであることが明らかになったため、現在、その細胞質因子、小胞体内腔の因子についてその制御に関わる因子を探索中である。

The effects of cellular dynamics on intracellular vesicle transport were studied by developing cell lines and intracellular dynamics visualization techniques independently. The results are reported below. ABCA1 is a variant of ABCA1, which is characterized by the migration of plasma membrane and accumulation in small cells. 1. The QR-GFP fusion protein (QR-GFP) was constantly detected in HEK293 cell line (hereinafter HEK(QR)), and the intracellular movement was detected by confocal microscopy. 2. DTT (DTT), Tg (Tg), TdT (Tg), Tg (Tg (Tg), Tg (Tg (Tg), Tg (Tg, Tg In addition, QR-GFP and QR-GFP were detected in the plasma membrane. Cell biology studies have confirmed that QR-GFP is a common secretory pathway for cellular transport. 3. Usually, microsomal-to-microsomal-to-microsom 4. BFA and COPI-dependent transport is a barrier to cell-to-cell transport 5. The protein (usually the transport inhibitor) is activated. 6. The transport pathway is carried out in cell lines with or without microcellular structures. QR-GFP is the key factor in the regulation of intracellular transport, cell formation and selection processes.

项目成果

村田昌之: "細胞分裂時におけるオルガネラの分配則"実験医学. 21. 2580-2581 (2003)

Masayuki Murata：“细胞分裂过程中细胞器的分布规则”实验医学21。2580-2581（2003）。

Satomi Nadanaka: "Activation of mammalian unfolded protein response is compatible with the quality control system operating in the endoplasmic reticulum"Molecular Biology of the Cell. (In press). (2004)

Satomi Nadanaka：“哺乳动物未折叠蛋白反应的激活与内质网中运行的质量控制系统兼容”《细胞分子生物学》。

Arow, R.Tanaka: "Effects of mutations of ABCA1 in the first extracellular domain on subcellular trafficking and ATP binding/hydrolysis"Journal of Biological Chemistry. 278. 8815-8819 (2003)

Arow, R.Tanaka：“第一个胞外结构域中 ABCA1 突变对亚细胞运输和 ATP 结合/水解的影响”生物化学杂志。

山内忍: "タンパク質の一生の可視化、細胞におけるパク質の一生"蛋白質、核酸、酵素増刊. 印刷中. (2004)

Shinobu Yamauchi：“蛋白质寿命的可视化，细胞中蛋白质的寿命”蛋白质、核酸和酶特刊（2004 年）。