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ミトコンドリア内膜トランスロケータTIM23とTIM22複合体の構造生物学的解析

Research Project

Project/Area Number 15J05215
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Structural biochemistry
Research InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

松本 俊介  京都産業大学, 総合生命科学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsタンパク質分解 / ミトコンドリア / 品質管理 / Msp1 / Cdc48 / Doa10 / X線結晶解析 / トランスロケータ / TIM23複合体 / TM22複合体 / 結晶構造解析
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,Msp1とCdc48という2つのAAA-ATPアーゼの役割分担とDoa10による基質のユビキチン化とMsp1およびCdc48による膜引き抜きのどちらが先に起こるステップなのかを決定し,ミスターゲットTAタンパク質の分解機構の全容解明を目指した.まず,野生型酵母において,Msp1の基質のユビキチン化が細胞内のどこで起こるのかを調べた.細胞抽出液をミトコンドリア画分とサイトゾルに分画し,それぞれの画分から基質のユビキチン化を調べたところ,ユビキチン化基質はミトコンドリア画分とサイトゾルの両方に検出された.次に,msp1欠損株において,基質のユビキチン化を調べたところ,基質のユビキチン化はミトコンドリア画分とサイトゾル画分の両方に検出されたが,野生型酵母と比べて,ユビキチン化の効率が大きく低下することがわかった.一方,cdc48温度感受性株を用いて,基質のユビキチン化を調べたところ,ポリユビキチン化された基質はミトコンドリア膜に蓄積することがわかった.共免疫沈降実験によって,Msp1とCdc48のユビキチン化状態に応じた基質との結合を調べたところ,Msp1は非ユビキチン化基質と結合するが,ポリユビキチン化基質との結合は確認できなかった.一方で,Cdc48は非ユビキチン化とポリユビキチン化基質の両方と結合することがわかった.さらに,msp1欠損株を用いて,Cdc48と基質の結合を調べたところ,Cdc48と結合するポリユビキチン化基質の量が大きく減少した.このことから,Msp1は,Doa10による基質のユビキチン化を促進する因子であり,ポリユビキチン化基質をミトコンドリア膜から引き抜くためには,Cdc48が重要であることが示唆された.以上の結果をもとに,申請者は,ミスターゲットTAタンパク質の分解モデルを提唱した.

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Tethering an N-Glycosylation Sequon-Containing Peptide Creates a Catalytically Competent Oligosaccharyltransferase Complex.2017

    • Author(s)
      Matsumoto S, Taguchi Y, Shimada A, Igura M, Kohda D.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 56 Issue: 4 Pages: 602-611

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.6b01089

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ミトコンドリア外膜へミスターゲットした膜タンパク質の分解機構の解析2017

    • Author(s)
      松本俊介
    • Organizer
      ConBio2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of degradation mechanism of mistargeted tail-anchored proteins on mitochondrial outer membrane2017

    • Author(s)
      Shunsuke Matsumoto
    • Organizer
      The 42nd FEBS Congress
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tethering of an N-glycosylation-sequon containing peptide creates a catalytically productive complex of an oligosaccharyltransferase2016

    • Author(s)
      Matsumoto, S., Taguchi, Y., Shimada, A., Igura, M., Kohda, D.
    • Organizer
      14th FASEB Research Conference on “Molecular Biophysics of Membranes”
    • Place of Presentation
      Snowmass Colorado(アメリカ)
    • Year and Date
      2016-07-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ミトコンドリア外膜へミスターゲットしたタンパク質の分解機構の解析2016

    • Author(s)
      松本俊介,田村康,江崎雅俊,遠藤斗志也
    • Organizer
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議(福岡県・福岡市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ミトコンドリア外膜へミスターゲットしたタンパク質の分解機構の解析2016

    • Author(s)
      松本俊介,田村康,江崎雅俊,遠藤斗志也
    • Organizer
      第68回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府・京都市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ミトコンドリア外膜へミスターゲットした膜タンパク質の分解機構の解析2016

    • Author(s)
      松本俊介,田村康,江崎雅俊,中務邦雄,遠藤斗志也
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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