ゴルジ体とTGNのアイデンティティを構築するメカニズムの解明

真核生物の細胞内に存在する単膜系オルガネラ間の輸送は、膜交通と呼ばれる輸送システムによって厳密に制御されている。トランスゴルジ網（TGN）は、ゴルジ体以降の目的地に運ばれる積荷タンパク質の選別をおこなう重要なオルガネラである。我々は、植物細胞を用いた超解像ライブイメージング観察により、「TGNはゴルジ体とは異なるアイデンティティを有したオルガネラである」ことを見出している。in silicoの解析から同定したSyntaxin6 N-terminalドメインとTMDをもつがSNAREドメインをもたない非常にユニークな因子をSyntaxin 6-like protein in vascular plant (SYLK)と名付けた。SYLKはゴルジ体に局在し、SYP61はTGNに局在する。本研究課題では、両因子を比較解析することで、ゴルジ体とTGNの境界がどのように構築されるのかという謎に迫ることを目的とする。ⅰ．細胞内局在を制御する因子の単離：SYLK3とSYP6のそれぞれのドメインを交換し、GFPを融合させた6種類のキメラタンパク質を発現する形質転換植物を作出した。SYP61プロモーターでそれらの発現を制御することでどの組織でも発現が確認できた。ⅱ．ゴルジ体とTGNの境界に局在するタンパク質の探索：TurboIDを用いて、ゴルジ体とTGNの境界に局在する因子を網羅的に取得するためのコンストラクト作成のための準備をおこなった。ⅲ．SYLK変異体の作出：シロイヌナズナにはSYLK1-3までの３遺伝子存在する。T-DNAが挿入されたシロイヌナズナはSYLK1のみであったため、SYLK2およびSYLK3のノックアウト変異体をゲノム編集により作出した。SYLK1-3までの単独変異体では、目立った表現型は観察されなかった。そこで、交配により二重変異体および三重変異体を作出した。

真核生物の細胞内に存在する単膜系オルガネラ間の輸送は、膜交通と呼ばれる輸送システムによって厳密に制御されている。トランスゴルジ網（TGN）は、ゴルジ体以降の目的地に運ばれる積荷タンパク質の選別をおこなう重要なオルガネラである。我々は、植物細胞を用いた超解像ライブイメージング観察により、「TGNはゴルジ体とは異なるアイデンティティを有したオルガネラである」ことを見出している。in silicoの解析から同定したSyntaxin6 N-terminalドメインとTMDをもつがSNAREドメインをもたない非常にユニークな因子をSyntaxin 6-like protein in vascular plant (SYLK)と名付けた。SYLKはゴルジ体に局在し、SYP61はTGNに局在する。本研究課題では、両因子を比較解析することで、ゴルジ体とTGNの境界がどのように構築されるのかという謎に迫ることを目的とする。ⅰ．細胞内局在を制御する因子の単離：SYLK3とSYP6のそれぞれのドメインを交換し、GFPを融合させた6種類のキメラタンパク質を発現する形質転換植物を作出した。SYP61プロモーターでそれらの発現を制御することでどの組織でも発現が確認できた。ⅱ．ゴルジ体とTGNの境界に局在するタンパク質の探索：TurboIDを用いて、ゴルジ体とTGNの境界に局在する因子を網羅的に取得するためのコンストラクト作成のための準備をおこなった。ⅲ．SYLK変異体の作出：シロイヌナズナにはSYLK1-3までの３遺伝子存在する。T-DNAが挿入されたシロイヌナズナはSYLK1のみであったため、SYLK2およびSYLK3のノックアウト変異体をゲノム編集により作出した。SYLK1-3までの単独変異体では、目立った表現型は観察されなかった。そこで、交配により二重変異体および三重変異体を作出した。