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Proofreading mechanisms in mitochondrial protein transport.

Research Project

Project/Area Number 20K15794
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 44010:Cell biology-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Matsumoto Shunsuke  九州大学, 農学研究院, 助教 (70704295)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsMsp1 / ミトコンドリア / タンパク質輸送 / 配送のやり直し / タンパク質配送の校正 / GET経路 / 小胞体 / 前駆体タンパク質 / テイルアンカー型タンパク質 / AAA-ATPase / 品質管理
Outline of Research at the Start

真核生物の細胞内でつくられるタンパク質は,それぞれ働く場所が決まっており,そのタンパク質が働くべき場所に運ばれることが,正常な細胞機能には不可欠である.これまでは,本来の局在場所とは異なる別の場所に誤配送されたタンパク質は細胞の品質管理システムにより,速やかに分解除去されると考えられてきた.申請者は,ミトコンドリア外膜に存在するAAA-ATPアーゼMsp1がミトコンドリア移行に失敗した前駆体を外膜から引き抜くことで,分解ではなく配送のやり直しの機会を与える因子であることを見出した.本研究は,Msp1を介したミトコンドリアタンパク質輸送における「校正機構」の分子基盤を解明することを目的とする.

Outline of Final Research Achievements

We hypothesized the AAA-ATPase Msp1 on the mitochondrial outer membrane (OM) extracts precursor proteins that fail to translocate into the mitochondria from the OM, giving them a chance to re-import into the mitochondria, and tested this hypothesis using budding yeast. We also showed that mislocalized tail-anchored (TA) proteins extracted into cytosol by Msp1 are re-located to the endoplasmic reticulum membrane via the guided-entry of TA proteins pathway.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的な独創性・創造性は、生命の基本過程であるタンパク質輸送において、遺伝子の複製や翻訳などの「校正メカニズム」の存在を証明し、タンパク質輸送の校正という新しい概念を確立することにある。また、タンパク質輸送の阻害によって引き起こされる病態の解明や、治療法の開発につながることが期待される。

Report

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

    (10 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] テイルアンカー型膜タンパク質のオルガネラ局在化における配送校正機構2023

    • Author(s)
      松本俊介
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 95 Pages: 17-28

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proofreading of protein localization mediated by a mitochondrial AAA-ATPase Msp12022

    • Author(s)
      Matsumoto Shunsuke、Endo Toshiya
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 173 Issue: 4 Pages: 265-271

    • DOI

      10.1093/jb/mvac097

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 膜タンパク質の局在化における配送校正機構2022

    • Author(s)
      松本俊介
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 60 Pages: 496-498

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GET pathway mediates transfer of mislocalized tail-anchored proteins from mitochondria to the ER2022

    • Author(s)
      Matsumoto Shunsuke、Ono Suzuka、Shinoda Saori、Kakuta Chika、Okada Satoshi、Ito Takashi、Numata Tomoyuki、Endo Toshiya
    • Journal Title

      Journal of Cell Biology

      Volume: 221 Issue: 6 Pages: 202-202

    • DOI

      10.1083/jcb.202104076

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 膜タンパク質局在化における配送校正機構の解明2022

    • Author(s)
      松本俊介、小野鈴花、遠藤斗志也
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ミトコンドリア外膜に誤配送されたテイルアンカー型タンパク質の配送校正機構2022

    • Author(s)
      松本俊介、小野鈴花、遠藤斗志也
    • Organizer
      第22回日本蛋白質科学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] テイルアンカー型タンパク質の局在化における配送校正機構の解析2022

    • Author(s)
      松本俊介
    • Organizer
      令和4年度日本生化学会 九州支部例会(WEB開催)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ミトコンドリアAAA-ATPアーゼMsp1による誤配送タンパク質の配送校正機構2021

    • Author(s)
      松本俊介
    • Organizer
      第94回 日本生化学大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Proofreading of protein mislocalization mediated by a mitochondrial AAA-ATPase Msp12021

    • Author(s)
      松本俊介
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Proofreading of protein mislocalization mediated by a mitochondrial AAA-ATPase Msp12021

    • Author(s)
      Shunsuke Matsumoto
    • Organizer
      Zoom Workshop on Mitochondrial Biogenesis
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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