51探花

【発表のポイント】

• 细胞内小胞输送のマスター制御因子である搁补产ファミリーの网罗的なノックアウト细胞株の树立に成功
• 搁补产6ノックアウト细胞で、コラーゲンなどの可溶性蛋白质の细胞外への分泌が阻害（一方、膜蛋白质の细胞膜への输送には大きな影响无し）
• これまで考えられていたゴルジ体での可溶性蛋白质と膜蛋白质の输送小胞への选别机构に一石を投じる発见

【概要】

国立大学法人东北大学は、コラーゲンなどの可溶性蛋白质の分泌を制御する必须の因子として搁补产6を同定することに成功しました。これは、东北大学大学院生命科学研究科の本间悠太助教、福田光则教授らによる研究成果です。

私达の体を构成する细胞は、「分泌経路^*1」と呼ばれる小胞输送のシステムを用いて可溶性蛋白质を细胞外に放出したり、细胞膜に膜蛋白质などを输送したりしています。粗面小胞体で合成された可溶性蛋白质や膜蛋白质はゴルジ体に运ばれた后、输送小胞に积み込まれて、细胞膜まで输送されます。この际、可溶性蛋白质と膜蛋白质はどちらも同じ输送小胞に选别されると一般的に考えられていますが、可溶性蛋白质専用の小胞や膜蛋白质専用の小胞が本当に存在しないのかどうかは、これまで実験的に検証されていませんでした。

今回、研究グループは小胞输送のマスター制御因子である「低分子量骋蛋白质搁补产ファミリー^*2」の网罗的なノックアウト（碍翱）细胞株のコレクションを世界に先駆けて作製し、搁补产6が可溶性蛋白质の分泌に必须であることを见出しました。一方、搁补产6の碍翱细胞でも细胞膜上の膜蛋白质の量には大きな影响が见られなかったことから、膜蛋白质の输送には可溶性蛋白质の输送とは异なる仕组みの存在が强く示唆されます。本研究成果は、ゴルジ体での蛋白质の选别机构に一石を投じる発见であり、今后その分子机构が解明されれば、教科书の记载の変更にもつながることが期待されます。

本研究成果は、米国の国际科学誌『Journal of Cell Biology』の电子版（2019年5月9日付）に掲载されました。

【用语説明】

＊１　分泌経路：
细胞は细胞膜によって外界から隔てられており、细胞间の情报交换などを行うために、様々な蛋白质（例えば、后述^*3のコラーゲンなどの细胞外マトリックス成分）を细胞外に分泌（放出）しています。このような分泌蛋白质はリボソームで合成された后、小胞体、ゴルジ体を経て、最终的に细胞膜まで到达し、细胞外へと分泌されています（図１参照）。小胞体、ゴルジ体、细胞膜の间の输送は、分泌蛋白质を输送小胞に包み込んだ形で行われており、この一连の流れは「分泌経路」と呼ばれています。2013年には、分泌経路の基本的な仕组みの解明に対して、ノーベル生理学?医学赏が赠られています。

＊２　低分子量骋蛋白质搁补产：
細胞内の小胞や膜の輸送を適切に行うためには 交通整理人（制御蛋白質）の存在が不可欠です。この交通整理人の一つとして全ての真核生物に存在しているのが低分子量G蛋白質Rabです。ヒトを含む哺乳類は58種類のRab遺伝子を共通して持っており、それぞれのRabが固有の小胞輸送経路を制御する（例えば、本研究で明らかになったRab6は可溶性蛋白質の分泌経路に関与する）と考えられています。

＊３　细胞外マトリックス：
多细胞生物体で、细胞を取り巻くように存在する不溶性物质の総称で、细胞--基质接着における足场などの役割を担います。主要な成分としてコラーゲンやラミニンが挙げられます。

図１ 分泌経路の概要とゴルジ体での積み荷分子の輸送小胞への積み込み
（上段）真核细胞の细胞内には、膜で包まれた细胞小器官（オルガネラ）が多数存在しています。これらのオルガネラの间では、小胞を介して物质のやり取りが频繁に行われており（→）、その输送経路のネットワークは首都圏の地下鉄网に例えることができます。中でも、最も有名な输送経路が「分泌経路」（緑色の矢印：粗面小胞体、ゴルジ体を経由して、细胞膜へ积み荷分子を输送）で、细胞外への可溶性蛋白质の分泌（放出）や、膜蛋白质の细胞膜への输送の役割を担っています。
（下段）粗面小胞体から运ばれてきた积み荷分子は、ゴルジ体で糖锁などの修饰を受けた后、输送小胞へと选别され、目的地の一つである细胞膜へと输送されます。この时、可溶性蛋白质（小胞の内部に存在：ピンク色）と膜蛋白质（小胞の膜に突き刺さって存在：水色）は同じ输送小胞に选别されると広く信じられています（従来モデル）。しかし、両者が実际に同じ小胞に选别されているという确証はこれまで得られていませんでした。今回の発见では、少なくとも膜蛋白质は可溶性分子とは别个の小胞で细胞膜へと输送されることが强く示唆されています。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科
担当　福田 光則（ふくだ みつのり）
電話番号： 022-795-7731（or 022-795-3641）
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（报道に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科広報室
担当　高橋 さやか（たかはし さやか）
電話番号： 022-217-6193
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