膜コンタクトサイトから明らかにする新たなゴルジ体―トランスゴルジ網間積荷輸送機構

从膜接触位点揭示新的高尔基体跨高尔基体货物运输机制

基本信息

批准号：
22KJ3129
负责人：
清水優太朗
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3129/
关键词：
膜交通ゴルジ体トランスゴルジ網シロイヌナズナ植物

项目摘要

トランスゴルジ網（TGN）はゴルジ体から運ばれてきた積荷タンパク質やエンドサイトーシスされた積荷タンパク質を選別し最終目的地へ送り出す重要なオルガネラである。小胞体からゴルジ体、あるいはゴルジ体間の積荷タンパク質輸送機構についてはよく研究されている一方で、ゴルジ体とTGN間でどのように積荷タンパク質を輸送しているのか、その仕組みについては十分な知見がない。本研究課題の目的は、植物細胞を対象に、細胞生化学的手法とケミカルスクリーニングを駆使し、ゴルジ体とトランスゴルジ網間における積荷タンパク質輸送機構を明らかにすることである。特にゴルジ体とTGNが恒常的に隣接して存在する様式に着目し、それらの境界面で機能するタンパク質が重要であるとの仮説のもと、それらの役割を明らかにする。前年度から引き続き、ゴルジ体マーカーとTGNマーカーの局在関係に影響を与える化合物のスクリーニングをおこなったが、目的とするようなヒット化合物を得ることはできなかった。細胞生化学的手法として、ゴルジ体あるいはTGNに局在するタンパク質に近位依存性ビオチン標識酵素を融合した植物体を作出し、LC-MS/MSによりプロテオームを比較した。得られたプロテオームからゴルジ体とTGN間で繋留因子として機能すると考えられる解析候補タンパク質群を同定した。一部の解析候補タンパク質に蛍光タンパク質を融合して細胞内局在を解析し、それらがゴルジ体とTGNに局在することも確認した。今後これら解析候補タンパク質群の変異体について解析を進めていく予定である。

跨高尔基体网络（TGN）是一个重要的细胞器，它选择从高尔基体运输的货物蛋白和内吞的货物蛋白，并将其发送到最终目的地。虽然货物蛋白从内质网到高尔基体以及高尔基体之间的转运机制已得到充分研究，但对于货物蛋白如何在高尔基体和 TGN 之间转运的知识还不够。该研究项目的目的是利用细胞生化技术和植物细胞中的化学筛选来阐明高尔基体和跨高尔基体网络之间货物蛋白的转运机制。特别是，我们将重点关注高尔基体和 TGN 持续相邻存在的方式，并基于它们很重要的假设，阐明在其界面发挥作用的蛋白质的作用。延续去年，我们继续筛选影响高尔基体标记和TGN标记定位关系的化合物，但未能获得所需的命中化合物。作为一种细胞生化方法，我们创建了将近端依赖性生物素标记酶与位于高尔基体或 TGN 中的蛋白质融合的植物，并通过 LC-MS/MS 比较了它们的蛋白质组。从获得的蛋白质组中，我们鉴定了一组用于分析的候选蛋白质，这些蛋白质被认为充当高尔基体和 TGN 之间的束缚因子。我们将荧光蛋白与一些候选蛋白融合并分析其细胞内定位，并证实它们定位于高尔基体和TGN。未来，我们计划继续对这些分析候选蛋白组的变体进行分析。