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Mechanisms of large cargo secretion and regulated secretion from external stimuli

Research Project

Project/Area Number 20H03203
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

Saito Kota  秋田大学, 医学系研究科, 教授 (60549632)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywords分泌 / 小胞体 / ER exit site / TANGO1 / Sec16
Outline of Research at the Start

分泌は小胞体で合成したタンパク質がゴルジ体を経由し、細胞外へ運ばれる過程であり、細胞分裂期には停止する。この際、ゴルジ体は断片化し細胞分裂が完了すると再形成される。しかし分泌の出発点である小胞体上のドメイン、「ERES」の崩壊・再形成の機構は全くわかっていなかった。代表者は、巨大分子コラーゲンの小胞体からの分泌を担う因子としてTANGO1を同定し、機能解析を行ってきた。本研究では、引き続きERESにおける巨大分子の分泌機構を解析することに加えて、細胞周期に応じた分泌制御機構を明らかにすることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Secretory proteins synthesized in the endoplasmic reticulum (ER) bud off from the ER exit sites (ERES) and are transported to the Golgi apparatus before being secreted outside the cells. ERES is the starting point of secretion, but its composition and regulatory mechanisms are not well understood. We discovered that TANGO1, isolated as a cargo receptor for collagen, cooperates with Sec16 to facilitate the formation of ERES. Additionally, we found that phosphorylation of TANGO1 by CK1 during mitosis leads to the disassembly of ERES during cell division. Furthermore, we revealed that Sec16 also undergoes CK1-mediated phosphorylation, which regulates its binding activity to ERES through liquid-liquid phase separation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞からの分泌機構が明らかになれば、分泌が異常になったことによる疾患に対する治療法の開発等に貢献することができる。特に、TANGO1やSec16は分泌の出発点を制御する因子であり、その機能が明らかになれば、広範な分泌現象に対する制御方法の開発にもつながると期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] p24 family Tango(1) at the endoplasmic reticulum exit site to organize cargo exit2024

    • Author(s)
      Saito Kota、Maeda Miharu
    • Journal Title

      Journal of Cell Biology

      Volume: 223 Issue: 5 Pages: 1-2

    • DOI

      10.1083/jcb.202403016

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cargo receptor Surf4 regulates endoplasmic reticulum export of proinsulin in pancreatic β-cells.2022

    • Author(s)
      Saegusa K, Matsunaga K, Maeda M, Saito K, Izumi T, Sato K.
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 458-458

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03417-6

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mitotic ER Exit Site Disassembly and Reassembly Are Regulated by the Phosphorylation Status of TANGO12020

    • Author(s)
      Maeda Miharu、Komatsu Yukie、Saito Kota
    • Journal Title

      Developmental Cell

      Volume: 55 Issue: 2 Pages: 237-250.e5

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2020.07.017

    • NAID

      130008001624

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mitotic ER exit site dynamics: insights into blockade of secretion from the ER during mitosis2020

    • Author(s)
      Maeda Miharu、Komatsu Yukie、Saito Kota
    • Journal Title

      Molecular & Cellular Oncology

      Volume: 7 Issue: 6 Pages: 1832420-1832420

    • DOI

      10.1080/23723556.2020.1832420

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Sec16のリン酸化による小胞体出芽部位ERESの制御機構2022

    • Author(s)
      前田 深春、小松 幸恵、齋藤 康太
    • Organizer
      日本生化学会東北支部 第88回例会・シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 小胞体出芽部位ERESの形成制御メカニズムの解明2022

    • Author(s)
      前田 深春、小松 幸恵、齋藤 康太
    • Organizer
      第19回 生命科学研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Sec16のリン酸化による小胞体出芽部位ERESの形成制御機構2022

    • Author(s)
      前田 深春、小松 幸恵、齋藤 康太
    • Organizer
      第73回 薬理学会北部会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞分裂期における分泌停止メカニズムの解明2021

    • Author(s)
      前田 深春、小松 幸恵、齋藤 康太
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞分裂期のER exit siteの崩壊と再形成はTANGO1のリン酸化状態により制御される2020

    • Author(s)
      齋藤 康太
    • Organizer
      新学術領域研究「オルガネラ・ゾーン」online班会議(オンライン)
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 小胞体上の分泌ゾーンERESの局在決定機構2020

    • Author(s)
      齋藤 康太
    • Organizer
      新学術領域研究「オルガネラ・ゾーン」班会議(オンライン)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Book] 分子細胞生物学 第9版2023

    • Author(s)
      LODSH BERK KAISER KRIEGER BRETSCHER PLOEGH MARTIN YAFFE AMON 訳 堅田利明 須藤和夫 山本圭壱 岩井佳子 上村慎治 北川大樹 齋藤康太 坪井貴司 富田泰輔 名黒功 仁科博史 宮澤恵二 若林憲一
    • Total Pages
      1074
    • Publisher
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807920518
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Book] クーパー分子細胞生物学 第8版2022

    • Author(s)
      G. M. Cooper、須藤 和夫、堅田 利明、榎森 康文、足立 博之、富重 道雄、齋藤 康太
    • Total Pages
      568
    • Publisher
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807920259
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://www.med.akita-u.ac.jp/department/gs/kenkyu-org/kouza/yakuri.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.med.akita-u.ac.jp/department/gs/kenkyu-org/kouza/yakuri.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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