高等植物のタンパク質の旅路とその運命?細胞内小胞輸送ネットワークから考える?

高等植物中蛋白质的旅程及其命运？考虑细胞内囊泡运输网络？

基本信息

批准号：
15032221
负责人：
佐藤雅彦
金额：
$ 2.82万
依托单位：
Kyoto 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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15032221/
关键词：
SNARE Vacuole Membrane traffic Arabidopsis GFP シロイヌナズナ細胞内小胞輸送細胞内小胞

项目摘要

タンパク質は、小胞体で合成された後、細胞内小胞輸送経路に従って、目的地まで運ばれて初めて正しく機能することができる。高等植物細胞においては、細胞内小胞輸送経路は高度に発達いることが知られているが、小胞輸送経路の詳細に関しては、その多くが不明である。我々は、高等植物の小胞輸送経路を分子レベルで解明することを目的として、輸送小胞が標的膜と融合するときに働くSNARE分子に注目して研究を進めている。現在までに、シロイヌナズナのゲノム中に存在するSNAREをコードする遺伝子の転写産物全て(54種類)をRT-PCR法にてクローニングすることに成功した。その後、それらのGFP融合タンパク質あるいはYFP, RFP融合タンパク質を発現するベクターを構築し、それらをシロイヌナズナ培養細胞に、一過的に発現させることにより、細胞内における局在を全て明らかにした。今回、特に、ポストゴルジ網(TGN, early endosome, late endosome, vacuole)に存在するSNARE分子の全容が明らかになった。それによると植物のTGNは動物、酵母などとは違い、ゴルジ体と離れて存在すること、TGNに存在するSNARE、AtVTI11とAtVTI13は、それぞれ細胞膜、液胞膜にも存在し、ゴルジ体以降の輸送経路がTGNで分岐しているらしいこと。Late endosomeと液胞膜には同じSNAREが存在するが、early endosomeには違った種類(Vamp727)が存在することなどがわかった。また、early endosome, late endosomeに存在するRabタンパク質Ara7,Ara6との局在をリアルタイムで観察し、同時に比較することにより、early endosomeが連続的に成熟することによりlate endosomeへと変化することを明らかにした。

蛋白质仅在内质网中合成时才能正确起作用，然后在细胞内囊泡转运途径后运输到目的地。在较高的植物细胞中，已知细胞内囊泡的传输途径是高度发达的，但是囊泡传输途径的许多细节尚不清楚。我们正在进行研究，重点是将囊泡与靶膜融合时作用的圈套分子，目的是阐明高等植物分子水平的囊泡传输途径。迄今为止，拟南芥基因组中存在的所有转录本（54种类型）已通过RT-PCR方法成功克隆。随后，构建了表达这些GFP融合蛋白或YFP和RFP融合蛋白的矢量，并在拟南芥培养的细胞中暂时表达这些蛋白质，从而揭示了它们在细胞中的所有定位。这次，特别揭示了Golgi网络（TGN，早期内体，晚期内体，真空体）中存在的网络分子的完整内容。 According to the results, plants' TGNs are different from animals and yeast, but are separate from the Golgi, and the SNAREs, AtVTI11 and AtVTI13, which are present in the TGNs, are also present in the cell membrane and vacuole membrane, respectively, and the transport paths from the Golgi body to the TGNs are branched out at the TGNs.已经发现，在晚期内体和液泡膜中存在相同的圈套，但是有不同类型的早期内体（VAMP727）。此外，通过观察Rab蛋白ARA7和ARA6在早期内体和晚期内体中的定位，并同时比较它们，我们已经透露，随着它们不断成熟，早期的内体发生了变化。