ER exit site構築のためのSec16-Sed4間の機能制御

Sec16 和 Sed4 之间用于 ER 出口站点构建的功能控制

基本信息

批准号：
21K06164
负责人：
依光朋宏
金额：
$ 2.66万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06164/
关键词：
小胞体 COPII 膜曲率 ER exit site 小胞輸送

项目摘要

Sec12とSed4は小胞体膜タンパク質であり細胞質ドメインのアミノ酸配列に高い相同性を共有する。Sec12はCOPII小胞形成因子Sec16との相互作用せず、COPII小胞形成ドメインであるER Exit Site (ERES)に集積しない。一方、蛍光顕微鏡を用いたライブセルイメージングにより、Sec4はERESに集積し、その細胞質ドメインを介したSec16との相互作用がERESへの集積に必要であることを昨年度までに見出した。本年度はSed4はERES集積メカニズムをさらに調べるための実験を行なった。細胞質ドメインがSec12由来、それ以外のドメインがSed4由来であるキメラ変異体Sed4-12NはSec12と同様にERESには集積しない。Sed4-12NとSec16の相互作用の検証を行うと、予想された通り両タンパク質は相互作用を示さなかった。Sed4-12Nは小胞体のチューブやシートの縁といった膜曲率の高い領域に特異的に局在する。このような領域への局在をSec12は示さない。これらの結果からSed4はSec16との相互作用が失われた状況で小胞体膜の高曲率領域に局在する可能性を考えた。そこで昨年度作成したSed4相互作用部位を欠損するSec16変異体を発現する細胞を用いこの可能性の検証を行なった。予想通りこのSec16変異体発現細胞では野生型Sed4はSed4-12Nと同様の局在パターンを示した。Sed4-12Nはその特異的局在にSed4由来の小胞体内腔ドメインの働きが必要であるためその機能解析を行なった。Sed4は内腔ドメインを介して自己相互作用することを発見した。以上の結果から小胞体膜の特にチューブやシートの縁といった領域に局在するSed4がSec16と相互作用することでERESに集積されるというモデルを描くことができた。

SEC12和SED4是充满活力的膜蛋白，在细胞质结构域的氨基酸序列中共享高同源物。 SEC12不与COPII声音形成因子SEC16相互作用，也不会在ER出口位点（ERES）中积聚，这是COPII人声形成域。另一方面，使用荧光显微镜的活细胞成像已将SEC4累积到ERES上，并在去年的财政年度发现，通过细胞质结构域与SEC16的相互作用对于在ERES中积累是必要的。今年，SED4进行了一个实验，以进一步检查ERES的积累机制。源自SEC12并衍生自SED4的嵌合体变体SED4-12N不会积聚在Sec12之类的ERE中。验证SED4-12N和SEC16之间的相互作用并未按预期显示这两种蛋白质。 SED4-12N专门定位在具有较高膜速率的区域，例如胚胎的管和板的边缘。 SEC12不显示本地定位。从这些结果中，SED4认为SED4可以定位在与SEC16相互作用结束末端末端的高阳性区域中。因此，通过使用表达去年SED4相互作用的细胞来验证这种可能性。正如预期的那样，在SEC16突变体表达细胞中，野生型SED4显示出类似于SED4-12N的局部模式。 SED4-12N进行了其功能分析，因为它需要特定伙伴的SED4衍生的地试域的功能。 SED4发现与内部域相互作用。从以上结果来看，可以绘制一个模型，在该模型中，该模型位于诸如管和板（例如Sec16）等区域的SED4被整合到ERE中。