サイトゾルリパーゼPLAATファミリーによるオルガネラ分解とその生理的意義の解析

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水晶体の分化過程では、すべてのオルガネラが分解される。当研究室は、これはサイトゾルリパーゼPLAAT (Phospholipase A/acyltransferase) ファミリーによることを見出した。しかし、PLAATによるオルガネラ分解の制御機構は不明である。本研究では、PLAATのオルガネラへのリクルートに関わる上流因子を明らかにすることを目的としている。これまでに、PLAATが膜損傷に応じてオルガネラに局在化する性質を持つことが明らかとなっている。また、ミトコンドリア外膜タンパク質のユビキチン化とそれに伴う分解がミトコンドリア外膜の断裂を引き起こすことが報告されている。そこで、水晶体オルガネラ分解への膜タンパク質のユビキチン化・分解の関与に着目して解析を行った。本年度は、K48結合型ポリユビキチン鎖を検出可能な新規プローブを作製した。このプローブを用いて水晶体におけるユビキチン化の状態を確認したところ、分解時のオルガネラがユビキチン化されていることを見出した。また、ユビキチン化関連遺伝子をノックアウトしたF0世代のゼブラフィッシュがオルガネラ分解不全を示すことを確認した。さらに、p97/VCPが分解前のオルガネラに集積すること、p97/VCPの阻害によりオルガネラ分解が部分的に抑制されることから、ユビキチン化を介した膜タンパク質分解がオルガネラ分解に必要である可能性を見いだした。今後は、ユビキチン化関連遺伝子をノックアウトしたゼブラフィッシュの作製・表現型の解析、ユビキチン化を抑制した際にオルガネラ分解が障害されるのか解析を行う予定である。