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Functional analysis of translocon factors involved in the topogenesis of membrane proteins

Research Project

Project/Area Number 20K06510
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

SAKAGUCHI Masao  兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (30205736)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 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 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsタンパク質膜透過 / 細胞小器官 / 膜タンパク質 / 生体膜 / 膜透過
Outline of Research at the Start

生体を構成する最小単位である細胞の中には粗面小胞体という小器官があって、細胞の膜タンパク質や分泌されるタンパク質の合成を行っている。本研究では、粗面小胞体で膜タンパク質の形づくりの仕組みの解明を目指しています。以下のような点に焦点を当てて、作用機構に迫ります。 (1)小胞体膜に結合したリボソームで作られるタンパク質が行ったり来たりする動きと膜での固定作用の追及。(2)膜に入りつつあるタンパク質鎖の配置順序の決定の仕組み。(3)「膜タンパク質構造形成3要素」(標的化、疎水性配列の膜固定、正電荷の透過抑制)の識別にかかわる因子の作用解明です。

Outline of Final Research Achievements

Membrane proteins have many essential roles in cells. We analyzed the novel functions of endoplasmic reticulum translocon involved in their three-dimensional structure formation. The translocon channel has been shown to have a novel functional site that accepts moderate hydrophobic sequences. The site of action was identified by systematic chemical crosslinking. By exploiting newly developed probes, we have found novel genes related to membrane translocation and integration of proteins. We also discovered a novel concept that multifunctional chaperones in the lumen of the endoplasmic reticulum contribute to synthesis-coupled protein translocation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

内在性膜タンパク質は細胞の生命維持に必須であり、その構造形成過程の理解は生命活動の理解や、医学薬学農学領域の応用分野の基盤として重要である。この過程は、タンパク質の構造形成にはその配列特性のみで十分であるとするアンフィンゼンドグマに反し、構造規定因子が決定的に重要であることを示した。本研究で解明された新規知見は、膜タンパク質構造形成の新しい側面を解明すると同時に、新規機能性膜タンパク質のデザインや、疾病の新規病因解明につながると期待される。

Report

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

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] A conserved WXXE motif is an apical delivery determinant of ABC transporter C subfamily isoforms2023

    • Author(s)
      Md Shajedul Haque, Yoshikazu Emi, Masao Sakaguchi
    • Journal Title

      Cell Structure and Function

      Volume: 48 Issue: 1 Pages: 71-82

    • DOI

      10.1247/csf.22049

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A conserved WXXE motif is an apical delivery determinant of ABC transporter C subfamily isoforms.2022

    • Author(s)
      Haque MS, Emi Y, Sakaguchi M.
    • Journal Title

      Cell Struct. Funct.

      Volume: in press

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 酵母小胞体内腔HSP70(KAR2) の合成共役型膜透過における作用機構の系統的解析2022

    • Author(s)
      川井 拓哉, 小坂 優里菜, 阪口 雅郎
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 小胞体トランスロコンを介した膜タンパク質形成時のタンパク質の動態の解明2022

    • Author(s)
      藤田 英伸, 阪口 雅郎
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 有機アニオントランスポーターOATP1B3の側底部細胞膜への極性局在化シグナルの探索2022

    • Author(s)
      福田 昂輝, 衣斐 義一, ハック モハンマド=シャジェドォル, 阪口 雅郎
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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

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