膜コンタクトサイトから明らかにする新たなゴルジ体―トランスゴルジ網間積荷輸送機構

从膜接触位点揭示新的高尔基体跨高尔基体货物运输机制

基本信息

批准号：
22KJ3129
负责人：
清水優太朗
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3129/
关键词：
膜交通ゴルジ体トランスゴルジ網シロイヌナズナ植物

项目摘要

トランスゴルジ網（TGN）はゴルジ体から運ばれてきた積荷タンパク質やエンドサイトーシスされた積荷タンパク質を選別し最終目的地へ送り出す重要なオルガネラである。小胞体からゴルジ体、あるいはゴルジ体間の積荷タンパク質輸送機構についてはよく研究されている一方で、ゴルジ体とTGN間でどのように積荷タンパク質を輸送しているのか、その仕組みについては十分な知見がない。本研究課題の目的は、植物細胞を対象に、細胞生化学的手法とケミカルスクリーニングを駆使し、ゴルジ体とトランスゴルジ網間における積荷タンパク質輸送機構を明らかにすることである。特にゴルジ体とTGNが恒常的に隣接して存在する様式に着目し、それらの境界面で機能するタンパク質が重要であるとの仮説のもと、それらの役割を明らかにする。前年度から引き続き、ゴルジ体マーカーとTGNマーカーの局在関係に影響を与える化合物のスクリーニングをおこなったが、目的とするようなヒット化合物を得ることはできなかった。細胞生化学的手法として、ゴルジ体あるいはTGNに局在するタンパク質に近位依存性ビオチン標識酵素を融合した植物体を作出し、LC-MS/MSによりプロテオームを比較した。得られたプロテオームからゴルジ体とTGN間で繋留因子として機能すると考えられる解析候補タンパク質群を同定した。一部の解析候補タンパク質に蛍光タンパク質を融合して細胞内局在を解析し、それらがゴルジ体とTGNに局在することも確認した。今後これら解析候補タンパク質群の変異体について解析を進めていく予定である。

反式高尔基网络（TGNS）是重要的细胞器，可以选择并发送从高尔基体和内吞货物蛋白传递的货物蛋白到其最终目的地。虽然对内质网和高尔基体之间的货物蛋白的运输机制进行了充分的研究，但尚无关于如何在高尔基体和TGN之间运输货物蛋白的足够的知识。该研究主题的目的是使用细胞生化技术和植物细胞中的化学筛查来阐明高尔基体和跨高尔基网络之间货物蛋白的运输机制。我们将重点关注高尔基和TGN的本构相邻方式，并基于以下假设来阐明它们的作用：在这些接口处的蛋白质很重要。从上一年开始，我们筛选了影响高尔基体标记和TGN标记之间的定位关系的化合物，但我们无法获得所需的命中化合物。作为一种细胞生化技术，生产了植物，其中将定位于高尔基体或TGN的蛋白与近端依赖性生物素标记的酶融合，并使用LC-MS/MS比较蛋白质组。所得的蛋白质组被确定为候选蛋白，被认为是高尔基体和TGN之间的绑扎因子。我们通过将荧光蛋白融合到某些候选蛋白质中分析了亚细胞定位，并确认它们位于高尔基体和TGN中。我们计划将来对这些候选蛋白的突变体进行分析。