膜リン脂質の非対称性がメンブレントラフィックに果たす役割

膜磷脂不对称在膜运输中的作用

基本信息

批准号：
16044202
负责人：
鎌田このみ
金额：
$ 2.94万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

真核細胞の細胞形質膜において、それを構成するリン脂質は二重層の表裏で全く異なる分布を取っていることが知られている。この現象をリン脂質の非対称性と呼び、これまで実験的な証拠は提示されていないが、生体膜一般に見られる現象であると考えられている。しかしながら、リン脂質の非対称性が細胞の生命活動においてどのような意義を持つのかはほとんどわかっていない。私たちのグループは、これまでに出芽酵母において膜蛋白質Cdc50を同定し、Cdc50がリン脂質を二層間で移動させるリン脂質トランスロケースと複合体を形成してリン脂質の非対称性の制御に深く関与していることを明らかにした。Cdc50はその相同性のある蛋白質が広く真核生物に存在することから、出芽酵母を用いた解析が広く真核細胞に応用できると考えている。そこで、cdc50ファミリー変異株を用いて、リン脂質の非対称性の制御がメンブレントラフィックにおいて果たす役割を明らかにすることを目標に本研究を開始し、昨年度までに、リン脂質トランスロケース活性が初期エンドソーム-後期ゴルジ体を介するendocyticなリサイクリング経路において重要な役割を果たしていることを示唆する結果を得た。本年度はさらに解析を進め、以下に示す結果を得た。1)endocyticなリサイクリングに必要な蛋白質であり、低分子量G蛋白質Ypt31/32のエフェクターとして働くRcy1の機能欠損によるリサイクリング不能を、初期エンドソームに存在すると考えられるCdc50-Drs2トランスロケースの過剰発現で抑圧できることを見出した。2)Rcy1とCdc50-Drs2トランスロケースは細胞内で相互作用していることを明らかにした。これらのことから、Cdc50-Drs2トランスロケースはRcy1と密接に関連して、Ypt31/32の制御下においてendocyticリサイクリングの初期エンドソーム-後期ゴルジ体間で機能を果たしていることが示唆された。

众所周知，在真核细胞的质膜中，构成细胞的磷脂在双层的前后具有完全不同的分布。这种现象称为磷脂不对称，尽管到目前为止尚未提出实验证据，但人们认为这是生物膜中常见的一种现象。但是，关于磷脂不对称性在细胞生命活性中的重要性鲜为人知。到目前为止，我们的小组已经确定了萌芽酵母中的膜蛋白Cdc50，表明Cdc50通过与磷脂易位酶形成复合物，与磷脂易位的磷脂不对称深度参与，从而在层之间移动磷脂。由于CDC50的同源蛋白在真核生物中广泛存在，因此我们认为，使用芽酵母的分析可以广泛应用于真核细胞。因此，我们开始这项研究的目的是阐明使用CDC50家族突变体在膜交通中起作用的作用，而到去年，我们获得了结果表明，磷脂型反式案例活性在通过早期内体内体golgi的内吞循环途径中起重要作用。今年进行了进一步的分析，并获得了下面所示的结果。 1）我们发现，Cdc50-DRS2转盘的过表达，这是内吞循环循环所必需的蛋白质，对于内吞回收循环是必不可少的，可以抑制由于RCY1的功能性缺乏而无法循环循环，这是由于低分子蛋白质YPT31/32的过度表达的效果，可抑制CD31/32的过度表达。被认为存在于早期内体中。 2）我们揭示了RCY1和CDC50-DRS2反式案例细胞内相互作用。这些结果表明，在YPT31/32的控制下，内吞回收的早期内体状高尔基体与RCY1紧密相关的CDC50-DRS2 trans酶与功能密切相关。