苔類ゼニゴケの油体をモデルとしたオルガネラ壁構築機構

模仿苔类油体的细胞器壁构建机制

基本信息

批准号：
22K06272
负责人：
金澤建彦
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06272/
关键词：
オルガネラ膜交通分泌細胞壁油体ゼニゴケ

项目摘要

本課題では、苔類ゼニゴケの油体をモデルとし、分泌経路の再配向により形成されるオルガネラ・細胞構造の特徴およびその形成に関わる分子機構の解明を目指している。油体は、その内腔に細胞毒性の高い特化代謝産物を蓄積する苔類に特有のオルガネラであり、ゼニゴケでは分泌経路の再配向により形成され、凸凹の表面構造を持つ。分泌経路の転用により獲得された系統独自のオルガネラの力学的強度が、オルガネラ内腔に面した細胞壁様構造により付与されているとの着想のもと、これをオルガネラ壁、特に油体内腔に形成されるものを油体壁と命名し、その実体および構築機構、生理的意義の解明を進めている。変異体スクリーニングにより、得られた油体形成異常変異体の原因遺伝子および機能解析、免疫抗体染色による油体壁構成成分の検出および同定を行うとともに、単離油体を用いた生化学的な成分分析も実施する。油体壁の合成酵素および分解酵素の過剰発現・機能欠損を作出し、油体内腔の化合物蓄積量および漏出量と油体壁頑健性を測定することで、油体壁の生理学的意義の解明を目指す。2022年度は、本研究課題の着想に至ったMpSEC28に関する解析を進めた。油体の発生異常を指標とした変異体スクリーニングを実施し、油体が球形になる変異体の原因遺伝子としてMpSEC28を同定した。MpSEC28はゴルジ体から小胞体への逆行輸送を担うCOPI被覆複合体のサブユニットであり、他のCOPIサブユニットのノックダウン変異体においても同様の表現型が見られたことから、COPIが介在する分泌経路およびゴルジ体機能が正常な油体発生に重要であることが明らかになった。ここまでの成果について、国際誌に投稿・発表した。

该主题使用苔藓味的油体，旨在阐明通过重新定位分泌途径而形成的细胞器和细胞结构的特征，以及与其形成所涉及的分子机制。油体是苔藓独有的细胞器，它们在其流明中积累了具有高细胞毒性的专门代谢物，并通过重新定位流明的分泌途径而形成，并具有凹面的表面结构。基于这样的想法，即通过分泌途径的转移而获得的细胞器的独特机械强度是由细胞壁样结构面向细胞器的管腔，细胞器壁，尤其是在油体管腔中形成的细胞器壁，称为油体壁，被称为油体壁，并且细胞器的结构机制和生理意义是Elceded的。突变体筛查将涉及因免疫抗体染色和使用分离的油体的生化成分分析，涉及产生的发育不良油体突变体的功能分析，对油体壁成分的检测和鉴定。通过在油体壁中产生合成酶和降解酶的过表达和功能缺陷，我们旨在通过测量油体管腔中的化合物积累和泄漏的量以及油体壁的可靠性来阐明油体壁的生理意义。在2022财年，我们对MPSEC28进行了分析，这导致了该研究主题的想法。使用石油体发育中的异常进行突变筛选作为指示剂，并将MPSEC28鉴定为引起油体球形形状的突变体的致病基因。 MPSEC28是负责从高尔基体向内质网的逆行转运的Copi涂层复合物的亚基，并且在其他COPI亚基的敲低突变体中观察到了相似的表型，这表明COPI介导的分泌途径和高尔基的功能对正常的油发型很重要。到目前为止，结果已在国际杂志上提交并发表。