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Research Results 研究成果

タンパク质を正确にペルオキシソームへ配送する仕组みを解明

?タンパク质を目的地に届けるための配送のやり直し?
农学研究院
松本 俊介 助教
2025.05.22
研究成果Environment & Sustainability

ポイント

  • 细胞が正常に机能するために、オルガネラを构成するタンパク质がどのようにして目的地まで正しく配送されるのか理解する必要がある。
  • ペルオキシソーム(※1)に局在する笔别虫15は、误ってミトコンドリアに配送されたり、ペルオキシソーム膜から引き抜かれたりしても、再びペルオキシソームに配送されることを明らかにした。
  • タンパク质の配送やり直しの原理の解明や、タンパク质の误局在によって引き起こされる疾患の治疗法开発のヒントになることが期待される。

概要

私たちヒトのような真核生物の细胞では、タンパク质が细胞内小器官(オルガネラ)に配送される过程は精密であり、误った配送先に送られたタンパク质は速やかに分解?除去されると长らく考えられてきました。ところが近年、私たちの研究グループは、细胞内には、タンパク质の配送には间违いが起こりうること、そしてタンパク质は间违った配送先に送られてしまっても、その误局在を修正する「校正」システムが细胞内に存在することを明らかにしてきました。しかしながら、この「配送のやり直し」机构が、配送先のオルガネラの种类やタンパク质の性质によって、どの程度一般化できるのか、その详细は不明のままでした。

九州大学大学院农学研究院の松本俊介助教、沼田倫征准教授、大学院生物資源環境科学府の小暮佳希氏(修士課程2年)、京都産業大学生命科学部の遠藤斗志也教授、小野鈴花研究員との共同研究グループは、出芽酵母を用いた解析により、ミトコンドリアとペルオキシソームという2つのオルガネラに局在するAAA型ATPアーゼ(※2)惭蝉辫1と笔别虫19-笔别虫3経路が、ペルオキシソームタンパク质笔别虫15の正确な局在化を维持するために、配送のやり直しの机会を提供することを明らかにしました。

今后は、タンパク质の「配送のやり直し」机构のさらなる解明を通じて、疾患発症のメカニズムの理解や、新たな治疗法の开発へとつながることが期待されます。

本研究成果はJohn Wiley&Sons社の学術雑誌「The FEBS Journal」に2025年5月9日(金)に掲載されました。

研究者からひとこと

私たちは出芽酵母の解析を通じて、惭蝉辫1が膜から引き抜いたタンパク质を本来の输送経路に受け渡すことで、目的とするオルガネラへの正确な配送が达成されることを明らかにしました。惭厂笔1遗伝子は酵母からヒトに至るまで高度に保存されており、今后はヒト细胞を用いた配送のやり直し机构の解明が课题となります。(松本俊介)

図1 笔别虫15のペルオキシソーム局在化における配送のやり直し机构

用语解説

(※1) ペルオキシソーム
ペルオキシソーム(笔别谤辞虫颈蝉辞尘别)は、真核细胞内に存在するオルガネラの1种で、主に脂肪酸や过酸化水素の分解そしてアルコールやフェノールなど、细胞に有害な物质の解毒などに関与している。

(※2) AAA型ATPアーゼ
AAA(ATPases Associated with diverse cellular Activities)型ATPアーゼは、ATPを加水分解することでエネルギーを得て、さまざまな細胞機能を駆動するモータータンパク質である。AAA型ATPアーゼは、ホモ六量体構造をとるものが多く、六量体の中央に作られる穴(チャネル)に基質となるタンパク質やDNAを通すことで、基質の変性?分解そして膜からの引き抜きなどを行う。

论文情报

掲載誌:The FEBS Journal 
タイトル:Msp1 and Pex19-Pex3 cooperate to achieve correct localization of Pex15 to peroxisomes
著者名:Shunsuke Matsumoto, Yoshiki Kogure, Suzuka Ono, Tomoyuki Numata, Toshiya Endo
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