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特定の糖転移酵素を选出し、小胞体からゴルジ体に运ぶ、新たなアダプターの発见研究成果
特定の糖転移酵素を选出し?小胞体からゴルジ体に运ぶ?新たなアダプターの発见 |
東京大学大学院農学生命科学研究科 プレスリリース
1．発表者
野田阳一（东京大学大学院农学生命科学研究科応用生命工学専攻 助教）
依田幸司（东京大学大学院农学生命科学研究科応用生命工学専攻 教授）
2．発表概要
ゴルジ体で働く几つかのマンノース転移酵素は、小胞体から特异的に选択され运び出されるが、それには厂惫辫26という私たちの発见した膜タンパク质が働いていることを明らかにした。
3．発表内容
タンパク質は、リボソームで合成されて構造を整えたのち、正しい場所に移行することにより、初めて正常な機能を果たします。なかでも分泌型と呼ばれる一群のタンパク質は、まず膜を越えて小胞体と呼ばれる袋の中に入り、ゴルジ体を経由して、細胞外に分泌されたり、特定の細胞内常駐部位に運ばれたりします。ゴルジ体は、これらのタンパク質を糖鎖で修飾したり、正しい大きさに切断したり、行先を仕分けたりする機能を担います。ゴルジ体で働く糖転移酵素が数多い分泌型タンパク質の中からどのように選び出されるか、これまで明らかでありませんでした。私たちが精製したゴルジ体から発見していた新しい膜タンパク質Svp26が、Ktr3, Mnn2, Mnn5という特定のマンノース転移酵素と小胞体で結合して、輸送のためのCOPII小胞（注1）に選択的に積込むアダプターであることを、最近の研究で明らかにしました。
厂惫辫26をもたない酵母変异株では、ゴルジ体で行われるタンパク质糖锁の修饰が异常になることが分かっていました。まず、この変异株で、上记のマンノース転移酵素の多くがゴルジ体に运ばれず、小胞体に蓄积してしまうことを、免疫染色した酵素タンパク质の顕微镜観察や细胞内容物の分画により、明らかにしました。细胞膜を溶かしてタンパク质を特异的に免疫沉降する実験で、これらのマンノース転移酵素と厂惫辫26が结合する性质があることが分かりました。小胞体からタンパク质を运び出す颁翱笔滨滨という小胞の形成を、无细胞実験系で再现して调べると、厂惫辫26そのものが効率よく颁翱笔滨滨小胞に取り込まれる膜タンパク质で、これと结合するマンノース転移酵素も、厂惫辫26が共存するときのみ効率的に同じ小胞に取り込まれました。すなわち、厂惫辫26は小胞体にある多数のタンパク质の中から、一群のマンノース転移酵素を结合性によって选别し、自らと一绪にゴルジ体に送り出すアダプターの役目をしていたのです。
マンノース転移酵素は、细胞质にある部分?膜に埋まった部分?膜で囲まれた内侧にある部分がつながった、滨滨型と分类される一回膜贯通型の膜タンパク质です。小胞体からの搬出が厂惫辫26により促进されるマンノース転移酵素と、そうでないマンノース転移酵素のあいだで、これらの部分领域を交换したタンパク质の性质を调べることにより、厂惫辫26が结合する认识领域は、膜で囲まれた内侧にあたる领域であることも分かりました。この领域はマンノース転移酵素の活性を担う领域でもあることから、厂惫辫26との结合は、タンパク质の选别の他に、酵素活性を制御する働きもある可能性が高くあります。厂惫辫26をもたない酵母変异株の示す糖锁修饰异常は、この制御が失われた结果と予想されます。
4．発表雑誌
＜表题＞
Svp26 Facilitates Endoplasmic Reticulum to Golgi Transport of a Set of Mannosyltransferases in Saccharomyces cerevisiae.
＜着者名＞
Yoichi Noda and Koji Yoda
＜公表雑誌＞
Journal of Biological Chemistry, 285巻 (20号), 15420ページ-15429ページ (2010年3月17日電子版掲載、2010年5月14日刊行。)
5．问い合わせ先
东京大学大学院农学生命科学研究科
応用生命工学専攻 分子生命工学研究室 教授 依田 幸司
6．用语解説
＜颁翱笔滨滨小胞＞注1
小胞体にあるタンパク質をゴルジ体へ運び出す小さな膜小胞。細胞質から5種類のコートタンパク質が小胞体膜に結合し、膜を袋状に変形させるとともに、中に移行させるタンパク質を特異的に積み込む。最終的に小さな膜小胞となって小胞体を離れ、次いでゴルジ体に融合して内容物をゴルジ体に受け渡す。幾つかの膜タンパク質は、コートタンパク質と直接結合することにより選別されることが分かっているが、直接に結合しない多くのタンパク質が選別されるには、別の機構を考えねばならない。
7．添付资料
図1. 小胞体から特定のマンノース転移酵素がSvp26により特異的に運び出される。①小胞体膜に、細胞質から活性化された5種類のコートタンパク質(Sar1, Sec23, Sec24, Sec13, Sec31)が小胞体膜に結合し、膜を袋状に変形させるとともに、中に移行させるタンパク質を特異的に積み込む。このとき、マンノース転移酵素(Ktr3, Mnn2)はSvp26に連れられて積み込まれる。②最終的に小胞体を離れたCOPII小胞は、ゴルジ体に向けて内容物を運ぶ。小胞体に常駐する膜タンパク質(例えばSec61)は、この小胞に取り込まれずに残留する。
