ペルオキシソームの形成と機能発現制御を司るPEX遺伝子システムの解明

阐明控制过氧化物酶体形成和功能表达的 PEX 基因系统

基本信息

批准号：
12206069
负责人：
藤木幸夫
金额：
--
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

1)私たち独自に分離したCHO変異細胞ZPG208に対しラットcDNA libraryを用いた機能相補活性スクリーニング法によりペルオキシソームの形成異常を相補するPEX3遺伝子のクローニングに成功した。ついでZPG208細胞と同じ相補性群であるペルオキシソーム欠損症相補性群G群の患者由来細胞にPEX3を発現させたところペルオキシソームの形成障害が相補された。さらにこの患者細胞のPEX3遺伝子をRT-PCR法により解析したところ、1塩基置換によるエクソン11の欠質をホモ接合型として有しており,この変異型PEX3は相補活性を有していないところから、PEX3がG群の病因遺伝子であると結論した。またPEX3遺伝子変異細胞ではペルオキシソームの膜形成にも異常を有することから、ZPG208細胞は膜形成の分子機構を解明するうえでも有用性が高い。2)私たちは、PTS1レセプターであるPex5pには哺乳動物系ではアイソフォーム、Pex5pSおよびPex5pL(S型内部に37アミノ酸配列の挿入が認められる)が存在することを先に見出している。両者の機能に関し、新たに分離した特異的表現型(PTS2タンパク質の輸送のみに異常を示すが変異遺伝子はPTS1レセプターをコードするPEX5であった)を示すCHO変異細胞ZPG231の分子細胞生物学解析から、PTS1タンパク質輸送に関わる一方、Pex5pLはPTS2タンパク質の輸送をPTS2レセプターPex7pと結合することにより担っていることを見出した。またこれらのカーゴ・レセプター複合体はPex14p,Pex13pを主体とした膜透過装置を経てペルオキソーム内へ局在化されることも見出した。今後これら諸因子を用いることにより膜透過過程の詳細な解析が可能になると考えられる。3)ペルオキシソーム膜透過装置の構成因子の一つと考えられるPex12pについて、まずPEX12異常CHO変異細胞ZP104およびZP109の変異部位を決定、ついでPex12pの構造と機能に関し検討した結果、C-末端部に存在する亜鉛フィンガーRINGはPex12pの機能に必須であることを明らかにした。またPex12pは他のペルオキシンPex5p,Pex10pなどと相互作用することも見出した。今後、カーゴタンパク質のオルガネラマトリックス側での解離機構や両レセプターの細胞質へのシャトル機構などの解明が待たれる。

1）我们通过使用大鼠cDNA文库的功能互补活动筛选方法成功克隆了对过氧化物酶体发育异常的补充的PEX3基因，该基因与CHO Mutant Cell ZPG208有关，我们独立地分离了Co Mutant Cell ZPG208。此外，PEX3在过氧化物酶体缺乏互补的G组中的患者衍生细胞中表达，该组与ZPG208细胞是相同的互补组，并且过氧化物酶体的形成受损。 Furthermore, when the PEX3 gene in this patient cell was analyzed by RT-PCR, it was found that the PEX3 was a homozygous type of exon 11 defect caused by a single base substitution, and that the mutant PEX3 does not have complementary activity, and that PEX3 is the pathogenic gene of group G. Furthermore, since PEX3 mutant cells also have abnormalities in peroxisome membrane formation, ZPG208细胞在阐明膜形成的分子机制方面非常有用。 2）我们以前已经发现，PTS1受体PEX5P具有同工型，PEX5PS和PEX5PL（在S类型中插入了37个氨基酸序列）中。 Regarding the functions of both, molecular cell biology analysis of CHO mutant cell ZPG231, which exhibits a newly isolated specific phenotype (which exhibits abnormality only in the transport of PTS2 protein, but the mutant gene was PEX5, which encodes the PTS1 receptor), revealed that Pex5pL is responsible for transport of PTS2 protein by binding to the PTS2 receptor Pex7p.还发现，这些货物受体复合物通过主要由PEX14P和PEX13P组成的膜透化将其定位于过氧组中。人们认为，使用这些因素将在将来对膜渗透过程进行详细分析。 3）对于PEX12P，这被认为是过氧化物酶体膜通透剂的组成因素之一，我们首先确定了PEX12异常CHO突变细胞ZP104和ZP109的突变位点，然后检查了PEX12P的结构和功能，并揭示了CEX FINGER的cex-tenter在C-TERMIN的功能，该功能是-TERMING在CINDERSIND中的功能。还发现PEX12P与其他过氧蛋白PEX5P，PEX10P等相互作用。将来，我们将等待阐明细胞器基质侧货物蛋白的解离机制，以及两个受体对细胞质的穿梭机制。