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細胞質シャペロニンの機能解析

Research Project

Project/Area Number 06J03037
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Cell biology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

北村 朗  Kyoto University, 大学院・理学研究科, 特別研究員DC2 (10580152)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords分子シャペロン / SOD1 / 蛍光相関分光法 / fALS / 凝集体 / 脱凝集 / シャペロニン / CCT / ポリグルタミン病 / RNAi
Research Abstract

本年度は,従来より研究を進めていたポリグルタミンタンパク質のように変異によって凝集体を形成し,神経細胞死を招くと考えられている変異型SOD1タンパク質の凝集体形成について主に解析を行った.SOD1タンパク質は,難病指定された神経変性疾患の一つである家族性筋萎縮性側索硬化症(fALS)の原因遺伝子である.最初に,プロテアソーム阻害剤であるMG-132処理により,変異型SOD1では,核近傍に,ユビキチン化されたタンパク質や分子シャペロンなどが集積したアグレソーム様の凝集体構造を形成していることを明らかにした.さらに,MG-132処理によって形成された凝集体構造は,プロテアソームの活性回復に伴い,消失することを見出した.この消失過程を詳細に解析した結果,一度形成された凝集体を解きほぐす脱凝集機構が関与していることが示唆された.また,凝集過程よりも脱凝集過程における細胞死の頻度が高いことから,脱凝集過程において発生する分子の構造もしくは多量体化状態が毒性を発揮する可能性があると考え,蛍光相関分光法による分子サイズの解析より,脱凝集過程において,可溶性のオリゴマーはすみやかに消失することから,毒性を発揮するのは,大きな多量体ではなく,低分子で構造の転移したものではないかという仮説提唱に至った.これらの結果は,昨年度公開した研究成果のようなポリグルタミンタンパク質で得られた知見とは異なり,SOD1の場合は,多量体化したオリゴマーが毒性を発揮するのではなく,低分子であっても毒性を発揮しうる状態があるのではないかと考えられる.
続いて,細胞質シャペロニンCCTと弱い相同性を持つタンパク質であるMKKSPについても解析を行った.MKKSPは中心体に豊富に局在していることが,これまでの解析から明らかにされていたが,今年度の研究では,MKKSPが中心体と細胞質の間をすみやかに移動しているが,少ない割合の成分は中心体に滞留し,何かしらの機能を発現していることが示唆された.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] MKKS Is a Centrosome-shuttling Protein Degraded by Disease-causing Mutations via CHIP-mediated Ubiquitination.2008

    • Author(s)
      Hirayama S., Vamazaki Y., Kitamura A., Oda Y., Morito D., Okawa K., Kimura H., Cyr D. M., Kubota H., Nagata K.
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell 19

      Pages: 889-911

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 細胞質シャペロニンCCTが異常タンパク質凝集の初期課程を抑制して細胞毒性を防止する.2007

    • Author(s)
      久保田広志, 北村朗, 永田和宏
    • Journal Title

      細胞工学 2月号

      Pages: 188-189

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Cytosolic chaperonin prevents polyglutamine toxicity with altering aggregation state.2006

    • Author(s)
      Kitamura A., et al.
    • Journal Title

      Nature Cell Biology 8

      Pages: 1163-1170

    • NAID

      120005549596

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Type I collagen in Hsp47-null cells is aggregated in endoplasmic reticulum and deficient In N-propeptide2006

    • Author(s)
      Ishida Y. et al.
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell 17

      Pages: 2346-2355

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] ポリグルタミンタンパク質凝集を抑え神経細胞を守るシャペロニンCCT.2006

    • Author(s)
      北村朗, 久保田広志, 永田和宏
    • Journal Title

      Bionics 12月号

      Pages: 80-81

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 変異型SOD1タンパク質凝集体形成と脱凝集メカニズムの時空間的解析2007

    • Author(s)
      北村 朗
    • Organizer
      BMB2007
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluorescence correlation spectroscopy analysis of the aggregation and disaggregation of amyotrophic lateral sclerosis-linked SOD1.2007

    • Author(s)
      北村 朗
    • Organizer
      10th Workshop on FCS and related methods
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-11-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 生細胞内イメージング法を用いたタンパク質凝集とシャペロン機能の時空間的機能解析2007

    • Author(s)
      北村 朗
    • Organizer
      第七回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-05-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2024-03-26  

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