分裂酵母の胞子形成におけるオルガネラ再構成の解析

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胞子形成は細胞質中に新たな細胞膜である前胞子膜が新生するという、ダイナミックなイベントである。これまでに、前胞子膜の伸展には、小胞体、ゴルジ体、細胞膜といったオルガネラからの膜小胞輸送が必須であり、胞子形成時にはオルガネラの大規模な再構成が起こることが明らかになっている。また、以前取得した245株や、過去の研究で取得された数多くの胞子形成欠損変異株の中には、オルガネラ再構成が異常なものがみられている。本研究はこのオルガネラ再構成が、胞子形成にどのような役割を果たしているかを明らかにすることを目的とする。前年度までの結果から、前胞子膜形成の開始欠損株において、Rab GTPaseであるYpt2がSPBに局在が変わることが分かっている。その局在がSPB構成因子であるSpo13依存的であったことから、Ypt2の局在時期を詳細に調べた。その結果、第一減数分裂の後期、Spo13にやや遅れてSPBに局在することが分かった。第一減数分裂時には未だ前胞子膜が形成されていないことが確認されている。これまでの結果と合わせて、Ypt2のSPB局在は前胞子膜には依存しておらず、Spo13に依存することが明らかとなった。Ypt2の上流のRabであるYpt3がこの局在を調節している可能性を検証するため、ypt3-変異株において、減数分裂時のSpo13およびYpt2の局在観察を行った。その結果、Spo13もYpt2もSPBへの局在が確認され、Spo13およびYpt2のSPB局在はYpt3依存的ではないことが示された。すなわち、出芽酵母等で知られているようなRab GEFカスケードとは異なる局在の依存性を持つ可能性が示唆された。Spo13はYpt2のGEFであるSec2と類似の配列をもつことから、Sec2がspo13欠失による胞子形成欠損を抑圧できるかどうかについて検討した。Sec2をSpo2と融合することでSPBに局在できるようにし、これを強制発現させたところ、Spo2単独で発現させた場合よりも胞子を多く形成した。このことから、Spo13はYpt2をSPB局在させることで、前胞子膜形成の開始に関わることが示唆された。