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Elucidation of the regulatory mechanisms by phosphorylation-dephosphorylation that supports ER-to-Golgi vesicular traffic

Research Project

Project/Area Number 19K06655
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44010:Cell biology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Sato Ken  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00303602)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords小胞輸送 / リン酸化 / COPII / 小胞体
Outline of Research at the Start

ERからの小胞輸送を制御する因子として、COPII因子群、およびER exit site形成に関わる因子であるSec16が受けるリン酸化、脱リン酸化に着目し、これらと相互作用する出芽酵母で既知の脱リン酸化酵素(32種)を酵母two-hybrid法により同定を行う。候補となる脱リン酸化のターゲットとなる因子について、脱リン酸化がおよぼす影響を試験管内再構成系による分子機構解析や、欠損株や疑似リン酸化変異体を発現させた株のライブセルイメージングによる解析など、酵母の特性を活かしたin vitroとin vivoの両面からのアプローチにより制御機構を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, using vesicular transport between the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus in budding yeast as a model system, we focused on phosphorylation and dephosphorylation of factors involved in this reaction and analyzed how transport reactions and related organelle formation are regulated and controlled. We found that the T21 residue of the COPII coat subunit is dephosphorylated by PP2A phosphatase. We also showed that phosphorylation of Sec16, which is involved in the formation of the ER exit site, is not functionally essential, and that Sec16 functions in concert with Sed4, which localizes to the ER membrane.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

真核細胞に普遍的に備わる小胞輸送と呼ばれる物質輸送の仕組みについて、特に小胞体からゴルジ体への小胞輸送反応に焦点をあて、その制御機構の一端を明らかにした。小胞輸送反応は他領域にも広く関わる細胞の基礎現象であるため、例えばこれまで原因が不明であった疾患の原因が小胞輸送機能の損傷にあるものが最近続々と報告されてきている。そのため、小胞輸送の仕組みを明らかにすることは、現代細胞生物学の重要なテーマであると同時に、創薬や疾患治療にも大きく寄与するものである。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Sec16 and Sed4 interdependently function as interaction and localization partners at ER exit sites2023

    • Author(s)
      Tomohiro Yorimitsu, Ken Sato
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 136 Issue: 9

    • DOI

      10.1242/jcs.261094

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sec16 function in ER export and autophagy is independent of its phosphorylation in Saccharomyces cerevisiae2020

    • Author(s)
      Yorimitsu, T., Sato, K.
    • Journal Title

      Mol Biol Cell

      Volume: 31 Issue: 3 Pages: 149-156

    • DOI

      10.1091/mbc.e19-08-0477

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 小胞体膜タンパク質Sed4のER exit siteへの集合メカニズム2023

    • Author(s)
      依光朋宏、佐藤 健
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Sec16とSed4は相互作用することでER exit siteに集合する2022

    • Author(s)
      依光朋宏、佐藤 健
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ER構造によるCOPII小胞輸送の調節2019

    • Author(s)
      依光朋宏、佐藤 健
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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