免疫電顕法を用いた小胞体-ゴルジ体間輸送装置の3次元的解析


研究課題名 免疫電顕法を用いた小胞体-ゴルジ体間輸送装置の3次元的解析
レコードタイプ 研究実績報告
報告年度 2004
研究期間 2002-2004
研究課題番号 14580704
研究代表者 山本 章嗣  (ヤマモト アキツグ) 長浜バイオ大学・バイオサイエンス学部・教授
研究代表者番号 30174775
研究機関 長浜バイオ大学 研究機関番号:34204
研究分担者 柾木 龍一  (マサキ リュウイチ)  関西医科大学・医学部.  講師  (70140283)   
研究種目 基盤研究(C) 研究種目コード:320
審査区分 一般 区分コード:03
研究分野[3] 細胞生物学 研究分野コード:5805
キーワード 3次元免疫電子顕微鏡法 / 小胞体 / ゴルジ体 / 小胞輸送 / 精子細胞 / GM130 / ミクロソーム型アルデヒド脱水素酵素 / p125
研究概要 小胞体で合成された新生タンパク質は、小胞輸送によってそれが機能すべき目的地に運ばれる.小胞体からゴルジ体への輸送は、新生タンパク質の輸送の最初のステップとして、全ての小胞輸送系において極めて重要な位置を占めている.本研究では、小胞体ーゴルジ体間輸送の分子機構を明らかにすることを目的として、この輸送システムの3次元的構造を免疫電顕法を用いて解析することを試みた。そのため、細胞の包埋前に金コロイド・銀増感法を用いて、通常より厚い切片(〜250nm)を作製し、傾斜装置により立体写真の撮影、あるいは電顕トモグラフィーを行った。
1.精子細胞のゴルジ体の立体観察。ゴルジ期の精子細胞にはゴルジ体がよく発達してアクロソームの形成に関与する。ラット精巣を用いて、シスゴルジ体タンパク質のGM130を金コロイド・銀増感法を用いて検出し、250nm厚の切片を125kVの加速電圧で観察し電顕トモグラフィーを行った。その結果、精子細胞のシスゴルジ膜の細胞質面にGM130が局在することが明瞭に示された.
2.輸送小胞形成と小胞体膜タンパク質の残留機構。ミクロソーム型アルデヒド脱水素酵素の小胞体局在化シグナルはそのC末端35アミノ酸残基に存在する。このアミノ酸配列をC末にもつGFPを作製し(Masaki, Kameyama, Yamamoto. J.Biochem.134,415-426,2003)、COS細胞に発現させることによって、小胞体から輸送小胞が形成される際に、このキメラタンパク質が輸送小胞から排除され、小胞体に留まることを金コロイド・銀増感法による免疫電子顕微鏡法を用いて明らかにした.
3.輸送小胞形成に関与する新規タンパク質.Sec23と結合する新規タンパク質p125を見いだし、それが小胞体のexit siteに局在して、輸送小胞形成に働いていることを示した(東京薬科大学、生命科学部、多賀谷教授との共同研究)
発表文献 Masaki R:   "Post-translational targeting of a tail-anchored green fluorescent protein to the endoplasmic reticulum."  J.Biochem. 134.  415-426  (2003)  
Nagahama M:   "SVIP is a novel vCP/p97-interacting protein whose expression causes cell vacuolation."  Mol.Biol.Cell. 14.  262-273  (2003)  
Yoshimura S:   "Dynamics of Golgi matrix proteins after a block of ER to Golgi transport."  J.Biochem. 135.  201-216  (2004)  
Nakajima k:   "Involvement of BNIP1 in apoptosis and endoplasmic reticulum membrane fusion"  EMBO J. 23.  3216-3226  (2004)  
Marutani T:   "Accumulation of type IV collagen in dilated endoplasmic reticulum leads to apoptosis in Hsp47-knockout mouse embryos through the induction of CHOP."  J.Cell Sci. 117.  5913-5922  (2004)  
Shimoi W:   "p125 is localized in endoplasmic reticulum exit sites and involved in their organization"  J.Biol.Chem. (印刷中).   (2005)  


 

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