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Molecular mechanism and functional significance of the regulation of ectodomain shedding by alternative splicing

Research Project

Project/Area Number 18K06911
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

Shirakabe Kyoko  立命館大学, 生命科学部, 教授 (00345315)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords細胞外領域シェディング / 選択的スプライシング / 接着分子 / 酸性アミノ酸 / ALCAM / 負電荷アミノ酸 / Unc5b / シェディング / ADAMファミリー
Outline of Final Research Achievements

Ectodomain shedding (shedding) is a post-translational modification mechanism that cleaves a membrane protein in the vicinity of the membrane and solubilizes the extracellular region. In this study, through analysis of the adhesion molecule ALCAM, whose shedding susceptibility changes depending on the presence or absence of alternative exon encoding the vicinity of the membrane, it was clarified that acidic amino acids encoded by the selective exon are required for conferring shedding resistance. Furthermore, it was clarified that the number of acidic amino acids is important, not the position, and that shedding resistance can be imparted even if acidic amino acids are introduced into other membrane proteins.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、膜タンパク質のシェディング感受性が「有利な条件の存在」ではなく「不利な条件の不在」によって規定されることが示唆された。この知見は、これまで明らかにされていなかったシェディングの特異性決定機構の理解を大きく進めるものである。またシェディングは炎症性疾患・がん・神経変性疾患などの発症に関わることが知られており、シェディングに不利な条件(=酸性アミノ酸)の発見はこれらの疾患の治療方法の開発に繋がる可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Negatively charged amino acids in the stalk region of membrane proteins reduce ectodomain shedding.2020

    • Author(s)
      Iwagishi R, Tanaka R, Seto M, Takagi T, Norioka N, Ueyama T, Kawamura T, Takagi J, Ogawa Y, Shirakabe K.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 295 Issue: 35 Pages: 12343-12352

    • DOI

      10.1074/jbc.ra120.013758

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] LRRK1 phosphorylation of Rab7 at S72 links trafficking of EGFR-containing endosomes to its effector RILP2019

    • Author(s)
      Hanafusa Hiroshi、Yagi Takuya、Ikeda Haruka、Hisamoto Naoki、Nishioka Tomoki、Kaibuchi Kozo、Shirakabe Kyoko、Matsumoto Kunihiro
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 132 Issue: 11

    • DOI

      10.1242/jcs.228809

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 適応応答である細胞外領域シェディングの特異性維持機構2020

    • Author(s)
      白壁恭子
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ADAM17による細胞外ドメインシェディングは細胞表面と切断部位の距離に依存する2020

    • Author(s)
      瀬戸宗之助、田中里佳、高木淳一、白壁恭子
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜タンパク質のストーク領域に存在する酸性アミノ酸が細胞外ドメインシェディングを抑制する2020

    • Author(s)
      岩岸遼、高木智代、植山萌恵、川村晃久、白壁恭子
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ALCAMのシェディングによる細胞運動能制御機構2020

    • Author(s)
      高木智代、白壁恭子
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞外ドメインシェディングがRab7の翻訳後修飾に与える影響の解析2020

    • Author(s)
      青井佑里香、白壁恭子
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜タンパク質のシェディング切断部位決定機構の解析2019

    • Author(s)
      田中里佳、岩岸遼、高木淳一、白壁恭子
    • Organizer
      第66回日本生化学会近畿支部例会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 酸性アミノ酸クラスターによるシェディング感受性制御機構の解析2019

    • Author(s)
      岩岸遼、田中里佳、白壁恭子
    • Organizer
      第24回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Susceptibility to ectodomain shedding of membrane proteins is determined by alternative splicing2019

    • Author(s)
      Kyoko Shirakabe, Junichi Takagi, Yoshihiro Ogawa, Seisuke Hattori
    • Organizer
      11th General Meeting of the International Proteolysis Society
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゲノム編集技術を用いたSIRPaのスプライシングバリアントの機能解析2019

    • Author(s)
      岩岸遼、白壁恭子
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 選択的スプライシングによるCADM1のシェディング感受性制御が細胞の分化に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      瀬戸宗之助、川村晃久、黒柳秀人、白壁恭子
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 膜タンパク質のシェディングを介した亜鉛シグナル制御機構の解析2019

    • Author(s)
      田中里佳、白壁恭子
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] LRRK1はRab7 Ser-72をリン酸化し、エフェクター分子RILPによるEGFR含有エンドソームの輸送を促進する2019

    • Author(s)
      花房洋、八木拓也、西岡明生、貝淵弘三、白壁恭子、松本邦弘
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] あるがままで道を拓こう2019

    • Author(s)
      白壁恭子
    • Organizer
      第19回日本蛋白質科学会年会第71回日本細胞生物学会大会合同年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 膜タンパク質シェディングの選択的スプライシングによる制御2018

    • Author(s)
      白壁恭子
    • Organizer
      第23回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 接着分子CADM1のシェディング感受性は選択的スプライシングと糖鎖修飾により規定される2018

    • Author(s)
      白壁恭子、大村卓也、柴垣芳夫、高木淳一、村上善則、小川佳宏
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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