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Sorting mechanism of processing enzymes to the secretory granules.

Research Project

Project/Area Number 21K06070
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
Research InstitutionAkita Prefectural University

Principal Investigator

Masahiro Hosaka  秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (80311603)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsペプチドホルモン / 分泌顆粒 / ホルモン修飾酵素 / 選別輸送 / プロセッシング酵素 / グラニンタンパク質
Outline of Research at the Start

本研究課題では、内分泌細胞株およびSg2やSg3欠損マウスで下記3点を明らかにする。
1. Sg3およびSg2がホルモン活性化酵素を分泌顆粒に選択的に集積させる分子機構について検討する。
2. 申請者が確立したSg2-KOおよびSg3-KOマウスを活用して、ホルモン活性化酵素群が集積する分泌顆粒膜上の機能ドメインの実体とその機能的意義についてin vivoで検証する。
3. Sg2-KOとSg3-KOマウスの交配でSg2/Sg3-DKOマウスを作出し、その表現型解析と生化学的解析からSg3にもSg2にも依存しないホルモン活性化機構の有無を検証する。

Outline of Final Research Achievements

Peptide-hormone precursors in the secretory granules of endocrine cells are modified by various activating enzymes that accumulate on the secretory granule membrane to mature into biologically active hormones. However, the mechanism by which hormone precursors and activating enzymes selectively meet in the secretory granules has not yet been elucidated. In this study, we focused on secretogranin II and secretogranin III (Sg2 and Sg3), which transport hormones to secretory granules from trans-golgi network, and investigated the role of these molecules in the co-transport process of hormone precursors and activating enzymes using Sg2- and Sg3- knockout (KO) mice. Furthermore, Sg2/Sg3- double-knockout (DKO) mice were generated and analyzed to examine the functional compensatory mechanism of multiple species of granin-proteins.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの研究から、ペプチドホルモン前駆体が活性化されるためには活性化酵素群が集積する顆粒膜のドメインと出会うことが必須であり、グラニンはこの両者の近接に重要な役割を果たすことが示唆されたが、その分子機構に不明な点が多い。さらに申請者のSg3-KOマウスの解析から、単独のグラニン欠損では致命的なホルモン分泌不全が生じないことが明らかになったが、このホルモン分泌の代償機構についても解明されていない。本研究を通じて、ペプチドホルモン活性化過程におけるグラニンの役割を解明し、活性型ホルモンの不充足に起因する生活習慣病の病因解明や新規治療・予防法の提案に向けて、新しい観点からのアプローチを確立したい。

Report

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

    (17 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Phogrin Regulates High-Fat Diet-Induced Compensatory Pancreatic β-Cell Growth by Switching Binding Partners2024

    • Author(s)
      Kubota Chisato、Torii Ryoko、Hosaka Masahiro、Takeuchi Toshiyuki、Gomi Hiroshi、Torii Seiji
    • Journal Title

      Nutrients

      Volume: 16 Issue: 1 Pages: 169-169

    • DOI

      10.3390/nu16010169

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Insulin granule morphology and crinosome formation in mice lacking the pancreatic β cell-specific phogrin (PTPRN2) gene2023

    • Author(s)
      Yasui Tadashi、Mashiko Mutsumi、Obi Akihiro、Mori Hiroyuki、Ito-Murata Moeko、Hayakawa Hiroki、Kikuchi Shota、Hosaka Masahiro、Kubota Chisato、Torii Seiji、Gomi Hiroshi
    • Journal Title

      Histochemistry and Cell Biology

      Volume: 161 Issue: 3 Pages: 223-238

    • DOI

      10.1007/s00418-023-02256-8

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differential Expression of Secretogranins II and III in Canine Adrenal Chromaffin Cells and Pheochromocytomas2022

    • Author(s)
      Gomi Hiroshi、Nagumo Takahiro、Asano Kazushi、Konosu Makoto、Yasui Tadashi、Torii Seiji、Hosaka Masahiro
    • Journal Title

      Journal of Histochemistry & Cytochemistry

      Volume: 70 Issue: 5 Pages: 335-356

    • DOI

      10.1369/00221554221091000

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Expression pattern of the LacZ reporter in secretogranin III gene-trapped mice2021

    • Author(s)
      Hiroshi Gomi, Airi Hinata, Tadashi Yasui, Seiji Torii, Masahiro Hosaka
    • Journal Title

      Journal of Histochemistry & Cytochemistry

      Volume: 69(4) Issue: 4 Pages: 229-243

    • DOI

      10.1369/0022155421996845

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 分泌顆粒へのホルモン輸送機構が冗長性を持つ意義:生活習慣病の危険因子としてのグラニンタンパク質不全2024

    • Author(s)
      穂坂正博、五味浩司、渡部剛
    • Organizer
      先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] セクレトグラニンが制御する下垂体前葉ホルモンの分泌/産生2023

    • Author(s)
      河田秋音、平島優花、五味浩司、渡部剛、穂坂正博
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] インスリン分泌でセクレトグラニンが果たす役割2023

    • Author(s)
      平島優花、河田秋音、五味浩司、渡部剛、穂坂正博
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] グラニンタンパク質が制御する下垂体前葉ホルモンの分泌/産生を明らかにする2023

    • Author(s)
      河田秋音、平島優花、五味浩司、渡部剛、穂坂正博
    • Organizer
      第89回日本生化学会東北支部 例会・シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] インスリン分泌でセクレトグラニンIIが果たす役割を個体レベルで明らかにする2023

    • Author(s)
      平島優花、河田秋音、五味浩司、渡部剛、穂坂正博
    • Organizer
      第89回日本生化学会東北支部例会・シンポジウム
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 内分泌細胞でペプチドホルモンがゴルジ体から分泌顆粒へ輸送される機構について2022

    • Author(s)
      穂坂正博
    • Organizer
      日本大学獣医学科
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      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] The role of secretogranin III in the endocrine cells of the adrenal gland2022

    • Author(s)
      岩﨑拓美、五味浩司、渡部剛、穂坂正博
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 副腎でセクレトグラニン3が果たす機能をを調べる2021

    • Author(s)
      第94回日本生化学会大会
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 内分泌細胞の高コレステロール組成分泌顆粒膜に結合するタンパク質群の探索2021

    • Author(s)
      安達美喜、渡部剛、穂坂正博
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 秋田県立大学 生物資源科学部 応用生物科学科 動物機能グループ 分子生命科学分野(穂坂研究室)

    • URL

      http://www.akita-pu.ac.jp/bioresource/dbt/molb/mhosaka/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Remarks] 穂坂 正博

    • URL

      https://researchmap.jp/read0060066

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read0060066

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] ORCID

    • URL

      https://orcid.org/0000-0002-1422-1774

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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