Lipid transport via membrane contact sites and its physiological roles

通过膜接触位点的脂质转运及其生理作用

基本信息

批准号：
18J10104
负责人：
池田敦子
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J10104/
关键词：
酵母 Tcb3 セラミド非小胞輸送膜接触領域

项目摘要

スフィンゴ脂質の中心的分子であるセラミドは小胞体で合成された後、COPⅡ小胞を介した小胞輸送および介さない非小胞輸送によってゴルジ体へ運ばれる。セラミドの非小胞輸送は、小胞体とゴルジ体の膜同士の接触を必要とすると考えられている。前年度において、小胞体に局在するTcbタンパク質が、小胞体とゴルジ体が接する領域に局在することが分かった。本年度の解析の結果、小胞体と接しているゴルジ体の数が、TCB遺伝子破壊株では野生株と比較して顕著に減少していた。この結果はTcbタンパク質が小胞体-ゴルジ体コンタクトの形成に機能していることを示唆している。さらにその機能にはTcb3タンパク質のC2ドメインが関与していることが、Tcb3のドメイン欠損タンパク質を用いた解析によって示唆された。また以前の解析において、小胞輸送を停止させた条件下で、TCB遺伝子の欠損によりイノシトールリン酸セラミド(IPC)の合成量が低下することが示された。この結果は、Tcbタンパク質がセラミド非小胞輸送に関与することを示唆しているが、TCB遺伝子の破壊がIPCの合成活性やセラミドの合成に影響を与えている可能性も考えられた。本年度の解析の結果、TCB遺伝子の破壊はIPCの合成活性とセラミドの合成に影響を及ぼさないことが分かった。さらに、Tcb3の過剰発現は小胞輸送停止時のIPC合成の低下を回復させた。加えて、SMPまたはC2ドメインおよび両方のドメインを欠損させたTcb3の過剰発現はIPC合成を回復させなかった。これらの結果から、Tcbタンパク質はセラミド非小胞輸送を促進させること、その機能にはSMPドメインとC2ドメインの両方が必要であることが示唆された。以上の結果から、Tcbは小胞体-ゴルジ体コンタクトのtetherとして、さらに、セラミドをゴルジ体へ運ぶ脂質輸送体としての働きを担うことが示唆された。

神经酰胺是鞘脂的中心分子，在内质网中合成，然后通过 COP II 囊泡和非囊泡运输通过囊泡运输转运至高尔基体。神经酰胺的非囊泡运输被认为需要内质网和高尔基膜之间的接触。去年，我们发现定位于内质网的Tcb蛋白定位于内质网和高尔基体相交的区域。今年的分析结果显示，与野生型菌株相比，TCB基因破坏菌株中与内质网接触的高尔基体数量显着减少。该结果表明 Tcb 蛋白在内质网-高尔基体接触的形成中发挥作用。此外，使用 Tcb3 结构域缺陷蛋白的分析表明，Tcb3 蛋白的 C2 结构域参与其功能。先前的分析还表明，在囊泡运输停止的条件下，TCB 基因的缺失会减少肌醇磷酸神经酰胺 (IPC) 的合成量。这一结果表明 Tcb 蛋白参与神经酰胺非囊泡转运，但 TCB 基因的破坏也可能影响 IPC 合成活性和神经酰胺合成。今年的分析结果发现，TCB基因的破坏不会影响IPC合成活性或神经酰胺合成。此外，Tcb3 的过度表达恢复了囊泡运输停滞后 IPC 合成的减少。此外，缺乏SMP或C2结构域且这两个结构域的Tcb3的过度表达并不能恢复IPC合成。这些结果表明 Tcb 蛋白促进神经酰胺非囊泡运输，并且 SMP 和 C2 结构域都是该功能所必需的。这些结果表明，Tcb 充当内质网-高尔基体接触的系绳，并且还充当将神经酰胺转运至高尔基体的脂质转运蛋白。