大象传媒

　出芽酵母の配偶子（胞子）形成过程をライブイメージングの手法により详细に観察し、胞子形成时の细胞には、细胞膜を构成するタンパク质や膜脂质を运ぶ细胞内膜交通経路の起点にあたる小胞体出口やゴルジ体を再形成し、胞子の细胞膜が効率よく作り出す仕组みがあることを発见しました。

　有性生殖は多くの生物种で见られる生殖様式で、生殖细胞から分化した配偶子が授精や接合して子孙を残します。动植物では、配偶子として卵や精子が生殖细胞から分化しますが、出芽酵母では细胞の中に胞子が作り出されます。この际、亲细胞内では新たな膜构造が形成され、减数分裂で生じた核を包み込み、细胞内に新たな细胞である胞子が4つ生み出されますが、この新しい膜构造を作り出す仕组みについてはよく分かっていませんでした。

　本研究では、ライブセルイメージングの手法を用いて、出芽酵母の減数分裂?胞子形成の過程を詳細に観察し、細胞内で膜構造が生じる瞬間を捉えることに成功しました。また、小胞体やゴルジ体から成る細胞内膜交通経路（タンパク質や脂質を運ぶ経路）に着目し、そのスタート地点にあたる小胞体出口（ER exit site）やゴルジ体が、減数分裂時には減少するものの、胞子形成時には再形成することを明らかにしました。さらに、その制御機構を担う分子を探索し、1型脱リン酸化酵素のサブユニットGip1を見いだしました。Gip1を欠損した細胞では、ER exit siteが再形成されず、正常な大きさの胞子の細胞膜を作ることができませんでした。すなわち、胞子形成時の細胞には、膜交通経路を再形成して効率よく膜脂質を運び、細胞膜を作り出す仕組みが備わっていることが分かりました。

　ヒトの配偶子の形成や受精に関わる疾患の中には、细胞内膜交通の破绽を原因とするものもあり、本研究成果は、これら疾患の発症メカニズムの解明?诊断?治疗につながると期待されます。

笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学医学医疗系


立教大学スポーツウエルネス学部
舘川 宏之　教授

理化学研究所 光量子工学研究センター 生細胞超解像イメージング研究チーム
中野 明彦　副チームリーダー

掲载论文

【题名】

Remodeling of the secretory pathway is coordinated with de novo membrane formation in budding yeast gametogenesis
（出芽酵母の配偶子形成では、分泌経路の再构成は新たな膜形成と协调する）

【掲载誌】

iScience

【顿翱滨】

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