シグナル伝達の場としてのサブオルガネラ脂質ドメインの可視化と機能的意義の解明

亚细胞器脂质结构域作为信号转导位点的可视化及其功能意义的阐明

• 批准号: 12J10940
• 负责人: 高鳥 翔
• 金额: $ 2.32万
• 依托单位: The University of Tokyo (2014)Nagoya University (2012-2013)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J10940/
• 关键词: 急速凍結; 凍結割断レプリカ標識法; 脂質ドメイン; 脂質ラフト; ホスホイノシチド; 出芽酵母; 液胞; エンドソーム; シグナル伝達; 細胞内オルガネラ

膜分子がサブオルガネラのレベルで偏りをもって分布し機能的なドメインを形成しているとの仮説が広く受け入れられている。しかし個々の膜脂質の膜内分布を詳細に明らかにした例は限られている。そこで、膜脂質の分布解析に優れた急速凍結・凍結割断レプリカ標識法を応用して形態学的に膜ドメインの実証を目指した。本研究の開始時点で、ホスファチジルイノシトール(3,5)二リン酸（PI(3,5)P2）の詳細な細胞内分布は知られていなかった。しかし、PI(3)PとPI(3,5)P2に結合するATG18タンパク質をプローブとし、さらにPI(3)P特異的な結合能を示すp40phox PXドメインタンパク質を用いてPI(3)P結合性のみを競合的に阻害することにより、PI(3,5)P2特異的な標識が可能になった。次に、PI(3,5)P2発現量を増加させる高張液処理を施した出芽酵母にこの手法を適用した。PI(3,5)P2の標識は液胞膜に特異的に認められ、細胞由来サンプルにおいても本手法の有効性が示された。興味深いことに、高張液処理した液胞膜には膜タンパク質が排除された膜ドメインが認められ、PI(3,5)P2の標識はこの領域に集中していた。さらに哺乳類細胞においてPI(3,5)P2の細胞内分布を検索したところ、標識はエンドソーム様の細胞内小胞に限局していた。この小胞は特徴的な細管状の突起構造を有しており、後期エンドソームのマーカーであるRAB7陽性であった。詳細に観察すると、PI(3,5)P2の標識はこの突起部からは排除される傾向にあり、小胞部分において集中していた。以上の結果から、PI(3,5)P2が種差を超えてドメイン状の分布をとることが初めて明らかになった。本研究を通じて、後期エンドソーム・リソソームにおいてPI(3,5)P2に富む新たな機能的ドメインが存在する可能性が示唆される。

Membrane molecules are functionalなドメインを Formation しているとの仮说が広くReceive け入れられている. The details of the intramembrane distribution of membrane lipids are as follows.そこで、Membrane lipid distribution analysisに优れたQuick freeze・Freeze cutting レプリカlabeling methodを応Use the してmorphology of the にfilm ドメインの実证をocular fingeringした. At the beginning of this study, the detailed intracellular distribution of PI(3,5)P2 was determined.しかし、PI(3)P とPI(3,5)P2にbinding するATG18 タンパクquality をプローブとし、さらにPI(3)P specific なbinding energy をshowすp40phox PX ドメインタンパク性をIt is possible to use PI(3)P binding のみを to compete with にすることにより and PI(3,5)P2 specific な mark. Secondly, PI(3,5)P2 is suitable for increasing the amount of hypertonic liquid treatment and applying the budding yeast technique. The identification of the PI(3,5)P2 marker, which is specific to the cytoplasmic membrane, and the effectiveness of this method, which is based on the origin of the cell. The depth of interest, the hypertonic solution treatment, the liquid cell membrane, the membrane, the quality, the exclusion, the membrane,メインがcognizeめられ、PI(3,5)P2のLOGOはこの区にfocusedしていた.さらにMammalian cellsにおいてPI(3,5)P2の intracellular distributionを検SOしたところ、identificationはエンドソーム様のintracellular small cellsにlimitedしていた. The special tube-like protruding structure of the small cells has a small tube-like protruding structure, and the later stage has a small tube-like protruding structure, and the late stage is a RAB7-positive RAB7-positive one. Detailed inspection is done, PI(3,5)P2's logo is removed, the protruding part is excluded, and the small cell part is concentrated. The above results show that the difference between PI(3,5)P2 and PI(3,5)P2 is very high. This study was conducted by を通じて, and later by エンドソーム・リソソームにおいてPI (3, 5) The possibility of the existence of P2's rich new function and its new function is not surprising.

项目成果

脳科学辞典 脂質ラフト

脑科学词典脂筏

• 发表时间: 2013
• 作者: Tomoya Aoba;Takahito Kato;Tsuneo Suzuki;Tadachika Nakayama;Hisayuki Suematsu;and Koichi Niihara;青葉 知弥;高鳥翔;高鳥翔;高鳥翔
• 通讯作者: 高鳥翔

急速凍結・凍結割断レプリカ標識法による出芽酵母PI(3,5)P2の局在解析

通过快速冷冻/冷冻断裂复制标记法对酿酒酵母 PI(3,5)P2 进行定位分析

• 发表时间: 2014
• 作者: Tomoya Aoba;Takahito Kato;Tsuneo Suzuki;Tadachika Nakayama;Hisayuki Suematsu;and Koichi Niihara;青葉 知弥;高鳥翔
• 通讯作者: 高鳥翔

出芽酵母におけるホスホイノシチドPI(3,5)P2の局在解析

磷酸肌醇 PI(3,5)P2 在酿酒酵母中的定位分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Tomoya Aoba;Takahito Kato;Tsuneo Suzuki;Tadachika Nakayama;Hisayuki Suematsu;and Koichi Niihara;青葉 知弥;高鳥翔;高鳥翔
• 通讯作者: 高鳥翔