植物におけるゴルジ体形成・維持の生理学的役割の解明

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真核生物の持つ細胞小器官の中で、物質輸送において不可欠な役割を果たすゴルジ体は、扁平な袋状の膜（槽）が複数重なった、非常に特徴的な層板構造をとることで知られている。この構造は真核生物全体で保存されているにも関わらず、その形成・維持のメカニズムやその生理学的意義はほとんど明らかになっていない。本研究課題では、生細胞でゴルジ体の構造が観察しやすい植物細胞を用いることで、この細胞生物学上の謎を解明することを目指している。研究代表者はこれまでの研究で、植物のゴルジ体層板構造の中でも、小胞体からの入り口である最もシス側の槽が特別な性質を持っており、ゴルジ体形成の際に足場として機能していることを発見して、この膜区画を「Golgi Entry Core Compartment（GECCO）」と名付け、哺乳動物が持つ小胞体-ゴルジ体の中間区画であるERGICに相当するものであると提唱してきた。令和4年度は、このGECCOに局在するタンパク質を特定し、それらの機能についての解析を行った。プロテオミクス解析によって得られた多くのGECCO局在候補因子の中から、実際にGECCOに局在する機能未知のタンパク質を蛍光観察によって確認し、さらにそれがゴルジ体の構造維持に重要であることを示唆するデータを得ている。ゴルジ体で機能するタンパク質の真核生物全体における保存性の高さから、植物だけでなく、細胞生物学分野にとって広く意義のある発見になるのではないかと期待している。また、現在この因子の変異体の単離も進めており、その表現型解析によって、ゴルジ体層板構造が組織や個体としての植物にとってどのような意義を持っているのかを明らかにしたい。