細胞内膜系の動態:オルガネラ内およびオルガネラ間の膜輸送の分子機構

内膜系统的动力学：细胞器内和细胞器之间膜运输的分子机制

基本信息

批准号：
03J05370
负责人：
植村知博
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

真核生物の細胞内は、緻密に分化した膜系(オルガネラ)で満たされ、その多くがダイナミックな膜の流れ"メンブレントラフィック"によって結ばれている。本研究では植物細胞のダイナミックな膜の動態を可視化することにより、メンブレントラフィック機構の解明を目指してきた。本年度の成果は、以下の通りである。1、SNARE分子は、小胞輸送において特異的な膜融合を担うタンパク質であり、アミノ酸の相同性から5種類(Qa-SNARE,Qb-SNARE,Qc-SNARE,R-SNARE,SNAP-25)に分類されている。それぞれのSNAREタンパク質が特異的なオルガネラに局在することで膜融合の特異性を決定していると考えられているが、SNARE分子が特異的なオルガネラに局在する機構についてはほとんど知られていない。そこで、SNARE分子の細胞内局在機構を明らかにすることを目的として、アミノ酸の相同性が高いにもかかわらず細胞内局在が異なるR-SNARE分子をモデルとして、細胞内局在が異なる分子間の様々なドメインをシャッフルさせたキメラ分子を用いて特異的なオルガネラへの局在に必要なドメインの単離を行った。その結果、SNAREモチーフのN末端側に存在するlonginドメインとlinker領域が液胞膜への局在を制御していることを明らかにした。2、SYP41/AtTlg2a(Qa-SNARE)の細胞内局在から、高等植物のトランスゴルジネットワーク(TGN)は動物のようなゴルジ体とひと続きになったオルガネラではなく、ゴルジ体とは独立したオルガネラであることを明らかにした。また、TGNの動態を明らかにするためGFP-SYP41融合タンパク質を発現する遺伝子組み換え植物を作成した。現在、詳細な膜動態を解析中である。

真核细胞的细胞充满了密集分化的膜系统（Organella），其中许多通过动态膜流“膜流量”连接。这项研究旨在通过可视化植物细胞的动态膜动力学来阐明膜交通机制。今年的结果如下：1。SNARE分子是蛋白质，在囊泡传输中带有特定的膜融合，并被分为五种类型（QA-SNARE，QB-SNARE，QC-SNARE，QC-SNARE，R-SNARE，R-SNARE，SNAP-25，SNAP-25），原因是它们的氨基酸同源性。据认为，将每个小麻网蛋白定位到特定的细胞器决定了膜融合的特异性，但对圈子分子定位于特定细胞器的机制知之甚少。因此，为了阐明圈套分子的亚细胞定位机制，尽管高氨基酸同源性作为模型，但我们使用了具有不同亚细胞定位的R-SNARE分子，并使用嵌合分子，并使用嵌合分子在分子之间与不同亚晶状体定位的分子之间进行各种域的嵌合分子来隔离各种特定的细胞器，从而孤立了特定的特定器官。结果，发现位于SNARE MOTIF调节液泡膜的N-末端的Longin结构域和接头区域。 2。SYP41/ATTLG2A（QA-SNARE）的亚细胞定位表明，高等植物中的反式高尔基网络（TGN）不是与动物样的高尔基体连接的细胞器，而是独立于高尔基体的细胞器。此外，为了阐明TGN的动力学，我们创建了一种表达GFP-SYP41融合蛋白的转基因植物。我们目前正在分析详细的膜动力学。