光によって細胞内でのタンパク質の輸送をコントロールできる新しい方法「RudLOV法」を開発

December, 25, 2024, 広島--広島大学大学院統合生命科学研究科の佐藤明子教授(らのグループ)と理化学研究所の豊岡公徳上級技師、中野明彦副チームリーダーらは、光により輸送開始をオン/オフできる新しい輸送開始実験法RudLOV法を開発した。

RudLOV法の開発によって、光照射の領域やタイミング、光照射時間を変えることで、輸送開始させる領域・タイミング、積荷タンパク質の輸送量を自由に変えることができるようになった。
この研究では、このRudLOV法の利点を用いることで、積荷タンパク質の種類によって、ゴルジ体内部で異なる場所を経由していることを示すことに成功した。さらに、dynasoreという薬剤が、ゴルジ体への輸送(シス側)及びゴルジ体からの輸送(トランス側)の両方で輸送を阻害するという、これまでに知られていない、新しい作用を発見することに成功した。

ゴルジ体は細胞内で、小胞体で生合成されたタンパク質(積荷タンパク質)を受け取り、ゴルジ体内を通って加工(修飾・成熟)し、それを様々な必要な場所(オルガネラや細胞膜)へと送り出す。ゴルジ体内部での積荷タンパク質の輸送のメカニズムは明らかになってきたが、ゴルジ体からの積荷タンパク質の搬出のメカニズムはまだよくわかっていない。
近年の顕微鏡技術の発展から、積荷タンパク質の輸送過程を観察(ライブイメージング観察)することで、そのメカニズムを解明する研究が行われている。しかし、通常の細胞では積荷タンパク質は少しずつ輸送されており、それが少量であることからゴルジ体内部の積荷タンパク質を直接観察することは困難。そのため、本来少量ずつゴルジ体へ運ばれる積荷タンパク質を留め、その後一斉にゴルジ体へ送り込むという、同調的輸送開始法の開発が鍵となる。

掲載雑誌名: EMBO reports
論文名: RudLOV ─a new optically synchronized cargo transport method reveals unexpected effect of dynasore

(詳細は、https://www.hiroshima-u.ac.jp)