Investigation of characteristics of zinc transporter ZIP13 protein

• Project/Area Number: 23592239
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: FUKADA Toshiyuki 独立行政法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, 上級研究員 (70373363)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2013: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2012: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2011: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 亜鉛 / 亜鉛トランスポーター / 亜鉛シグナル / 骨軟骨代謝 / 歯 / 皮膚 / 結合組織 / エーラス・ダンロス症候群 / 骨代謝 / 疾患 / ミネラル / 骨 / 骨・軟骨代謝学 / 新規エーラス・ダンロス症候群

Research Abstract

The zinc transporter protein ZIP13 plays critical roles in bone, tooth, and connective tissue development, and its dysfunction is responsible for the novel type of Ehlers-Danlos syndrome: Spondylocheirodysplastic form of Ehlers-Danlos syndrome (SCD-EDS). We have investigated the characteristics of human wild-type ZIP13 protein, and the pathogenic mechanism of SCD-EDS caused by mutant ZIP13 proteins. We found that ZIP13 protein is localized to Golgi and forms homo-dimer state (Bin, JBC 2011), and mutant ZIP13 proteins are degraded by proteasome pathway leading to imbalanced intracellular Zn homeostasis (submitted). Our findings suggest that physio-pathological mechanisms elicited by wild-type and mutant ZIP13 proteins.

Research Products

• [Journal Article] Histological Analysis of Dentinogenesis Imperfecta in Slc39a13/Zip13 Knockout Mice (2014)
  • Author(s): Munemasa, T., Y.Idaira, T.Fukada, S.Shimoda, and Y. Asada.
  • Journal Title: Journal of Hard Tissue Biology Volume: 23 Issue: 2 Pages: 163-168
  • DOI: 10.2485/jhtb.23.163
  • NAID: 130004480648
  • ISSN: 1341-7649, 1880-828X
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The diabetes-susceptible gene SLC30A8/ZnT8 regulates hepatic insulin clearance (2013)
  • Author(s): Tamaki, M., Fujitani, Y, Uchida, T., Tamura, Y., Takeno, K., Kawaguchi, M., Watanabe, T., Hara, A., Ogihara, T., Shimizu, T., Mita, T., Hirose, T., Ohara-Imaizumi, M., Abe, T., Kiyonari, H., Hojyo, S., Fukada, T., Nagamatsu, S., Hirano, T., Kawamori, R., Watada, H.
  • Journal Title: J Clin Invest Volume: 123 Issue: 10 Pages: 4513-4524
  • DOI: 10.1172/jci68807
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ZIP14 and DMT1 in the liver, pancreas, and heart are differentially regulated by iron deficiency and overload: implications for tissue iron uptake in iron-related disorders (2013)
  • Author(s): Nam, H, C-Y. Wang, L. Zhang, W. Zhang, S. Hojyo, T. Fukada, and M. Knutson
  • Journal Title: Haematologica Volume: 未定 Issue: 7 Pages: 1049-1057
  • DOI: 10.3324/haematol.2012.072314
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Zinc signal: a new player in osteobiology (2013)
  • Author(s): Fukada T, Hojyo S, Furuichi T.
  • Journal Title: Journal of Bone and Mineral Metabolism Volume: 31 Issue: 2 Pages: 129-135
  • DOI: 10.1007/s00774-012-0409-6
  • NAID: 10031168847
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 亜鉛によるシグナル伝達：「亜鉛シグナルとは」 (2013)
  • Author(s): 大橋若奈、北條慎太郎、深田俊幸
  • Journal Title: 分子消化器病 Volume: 10 Pages: 81-88
• [Journal Article] 亜鉛シグナル：健康と疾患を統御する新しい情報伝達システム (2013)
  • Author(s): 北條慎太郎、深田俊幸
  • Journal Title: バイオサイエンスとインダストリー Volume: 7 Pages: 8-13
  • NAID: 10031140294
• [Journal Article] A novel role of the L-type calcium channelα1D subunit as a gatekeeper for intracellular zinc signaling : Zinc wave. (2012)
  • Author(s): Yamasaki S, et al.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: (in Press) Issue: 6 Pages: 3488-3495
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0039654
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 亜鉛イオンによる新しい骨代謝制御機序：“亜鉛シグナル機軸” (2012)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Journal Title: The Bone Volume: 26 Pages: 101-112
• [Journal Article] 亜鉛トランスポーターSLC39A14/ZIP14による全身成長の制御 (2012)
  • Author(s): 北條慎太郎、深田俊幸
  • Journal Title: Biomed. Res. Trace Elements Volume: 23 Pages: 6-13
  • NAID: 10030756017
• [Journal Article] なぜ亜鉛が必要なのか？：亜鉛シグナル研究の包括的考察 (2012)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Journal Title: Journal of Zinc Nutritional Therapy Volume: 2 Pages: 37-45
• [Journal Article] 亜鉛シグナル：新しい骨代謝と免疫・アレルギー応答の制御システム (2012)
  • Author(s): 深田俊幸、西田圭吾、山崎哲、北條慎太郎
  • Journal Title: CLINICAL CALCIUM Volume: 22 Pages: 77-97
• [Journal Article] Biochemical characterization of human ZIP13 protein : a homo-dimerized zinc transporter involved in the spondylocheiro dysplastic Ehlers-Danlos syndrome (2011)
  • Author(s): Bin BH, et al
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 286 Issue: 46 Pages: 40255-40265
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.256784
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Zinc homeostasis and signaling in health and diseases : Zinc signaling (2011)
  • Author(s): Fukada T, et al
  • Journal Title: Journal of Biological Inorganic Chemistry Volume: 16 Issue: 7 Pages: 1123-1134
  • DOI: 10.1007/s00775-011-0797-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Slc39a13/Zip13: A Crucial Zinc Transporter Involved in Tooth Development and Inherited Disorders (2011)
  • Author(s): Fukada T. , Y. Asada, K. Mishima, S. Shimoda, and I. Saito
  • Journal Title: Journal of Oral Biosciences Volume: 53 Issue: 1 Pages: 1-12
  • DOI: 10.2330/joralbiosci.53.1
  • NAID: 130004475726
  • ISSN: 1349-0079, 1880-3865
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular and genetic features of zinc transporters in physiology and pathogenesis (2011)
  • Author(s): Fukada T., and Kambe T
  • Journal Title: Metallomics Volume: 3 Issue: 7 Pages: 662-674
  • DOI: 10.1039/c1mt00011j
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The zinc transporter SLC39A14/ZIP14 controls G-protein coupled receptor-mediated signaling required for systemic growth (2011)
  • Author(s): Hojyo S, T. Fukada, S. Shimoda, W. Ohashi, BH. Bin, H. Koseki, T. Hirano
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 6 Issue: 3 Pages: e18059-e18059
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0018059
  • NAID: 10030756017
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 亜鉛イオンの生命医科学:恒常性・疾患・シグナル伝達における新展開 (2014)
  • Author(s): 深田俊幸(座長および企画)
  • Organizer: 第91回日本生理学会大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-03-16
• [Presentation] 亜鉛イオンの生命医科学：恒常性・疾患・シグナル伝達における新展開 (2014)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第91回日本生理学会大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Invited
• [Presentation] Basic and Clinical aspects in Zinc and Degenerative diseases of Aging (2013)
  • Author(s): Toshiyuki Fukada(座長および企画)
  • Organizer: 10th International Society of Trace Element Research in Humans (ISTERH) 2013 Symposium
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2013-11-19
• [Presentation] 亜鉛トランスポーター (2013)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第28回日本薬物動態学会年会シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2013-10-10
• [Presentation] 亜鉛シグナル研究の最前線 (2013)
  • Author(s): 深田俊幸(座長および企画)
  • Organizer: メタルバイオサイエンス研究会2013
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2013-09-26
• [Presentation] New Horizon of Zinc Biology in Signaling, Homeostasis and Diseases (2013)
  • Author(s): 深田俊幸(座長および企画)
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会インターナショナルセッション
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2013-09-11
• [Presentation] 亜鉛シグナル:亜鉛イオンのネットワークによる生体恒常性の制御の意義 (2013)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第8回トランスポーター研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2013-06-16
• [Presentation] 亜鉛によるシグナル伝達:その分子基盤と生理的意義 (2013)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 平成25年度生化学会中部支部例会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2013-05-25
• [Presentation] 亜鉛シグナルの生理作用と病気への関わり (2013)
  • Author(s): 深田俊幸(座長および企画)
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] New Horizon of Zinc Biology in Signaling, Homeostasis and Diseases (2013)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会 インターナショナルセッション
  • Place of Presentation: 横浜
  • Invited
• [Presentation] 亜鉛によるシグナル伝達：その分子基盤と生理的意義 (2013)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 平成25年度生化学会中部支部例会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Invited
• [Presentation] Zinc signal: the action of Zn ion controlling cellular and physiological events (2013)
  • Author(s): Toshiyuki Fukada
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡
  • Invited
• [Presentation] Zinc signal : A new regulatory system in bone and immunity (2012)
  • Author(s): Toshiyuki Fukada(座長および企画)
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2012-12-14
• [Presentation] 亜鉛シグナル研究とメタロミクス:その可能性・期待・課題について (2012)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第23回日本微量元素学会学術大会ワークショップ
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2012-07-05
• [Presentation] 新規エーラス・ダンロス症候群に関わる亜鉛トランスポーターZIP13の生化学的解析-ヒトZIP13蛋白質はホモ2量体を形成する (2012)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第23回日本微量元素学会学術大会リサーチシンポジウム1
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2012-07-05
• [Presentation] 『亜鉛シグナル』:全身成長と骨代謝に関わる新しいシグナル伝達機構 (2012)
  • Author(s): 深田俊幸(座長および企画)
  • Organizer: 第12回日本抗加齢医学会・総会シンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2012-06-25
• [Presentation] 亜鉛シグナルと成長・骨代謝 (2012)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第66回日本栄養・食糧学会大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2012-05-20
• [Presentation] 亜鉛シグナルと成長・骨代謝 (2012)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第66回日本栄養・食糧学会大会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台
  • Invited
• [Presentation] 『亜鉛シグナル』：全身成長と骨代謝に関わる新しいシグナル伝達機構 (2012)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第12回日本抗加齢医学会・総会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜
  • Invited
• [Presentation] 亜鉛シグナル研究とメタロミクス：その可能性・期待・課題について (2012)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第23回日本微量元素学会学術大会 ワークショップ
  • Place of Presentation: 東京
  • Invited
• [Presentation] 新規エーラス・ダンロス症候群に関わる亜鉛トランスポーターZIP13の生化学的解析 -ヒトZIP13蛋白質はホモ２量体を形成する (2012)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第23回日本微量元素学会学術大会 リサーチシンポジウム１
  • Place of Presentation: 東京
  • Invited
• [Presentation] Zinc signal: A new regulatory system in bone and immunity (2012)
  • Author(s): Toshiyuki Fukada
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡
  • Invited
• [Presentation] Biochemical characterization of human ZIP13 protein: a homo-dimerized zinc transporter involved in the Spondylocheiro dysplastic Ehlers-Danlos syndrome (2012)
  • Author(s): Toshiyuki Fukada
  • Organizer: International Society for Zinc Biology 2012(招待講演)
  • Place of Presentation: メルボルン
• [Presentation] 医学としての亜鉛生物学：なぜ亜鉛が必要なのか (2012)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 第４回近畿亜鉛栄養治療研究会(招待講演)
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] 亜鉛生物学概論:細胞と個体の運命決定に関わる『亜鉛トランスポーター→Zn^2+』基軸 (2011)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 日光シンポジウム
  • Place of Presentation: 日光
  • Year and Date: 2011-12-17
• [Presentation] 全身成長とGPCRシグナル伝達を制御する亜鉛トランスポーターZip14亜鉛と生命科学・医学 (2011)
  • Author(s): 深田俊幸(座長および企画)
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] How does the zinc homeostasis system control mammalian growth? Lessons from molecular and genetic studies of zinc transporters Zip13 and Zip14 (2011)
  • Author(s): Toshiyuki Fukada, Shintaro Hojyo, Shinji Shimoda, Haruhiko Koseki, Shiro Ikegawa, Andrea Superti-Furga, and Toshio Hirano
  • Organizer: The 5th International Conference on Metals and Genetics (ICMG2011)
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2011-09-04
• [Presentation] 亜鉛トランスポーターZip14:全身成長とGPCRシグナル伝達への関与亜鉛生物学の基礎医学と臨床医学における新展開 (2011)
  • Author(s): 深田俊幸(座長および企画)
  • Organizer: 第22回日本微量元素学会学術大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-07-01
• [Presentation] 全身成長とGPCRシグナル伝達を制御する亜鉛トランスポーターZip14 (2011)
  • Author(s): 深田俊幸，北條慎太郎，下田信治，古関明彦，平野俊夫
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会(招待講演)
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] 亜鉛トランスポーターZip14：全身成長とGPCRシグナル伝達への関与 (2011)
  • Author(s): 深田俊幸，北條慎太郎，下田信治，大橋若菜，賓範浩，古関明彦，平野俊夫
  • Organizer: 第２２回日本微量元素学会学術大会(招待講演)
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] How does the zinc homeostasis system control mammalian growth? Lessons from molecular and genetic studies of zinc transporters Zip13 and Zip14 (2011)
  • Author(s): Toshiyuki Fukada, Shintaro Hojyo, Shinji Shimoda, Haruhiko Koseki, Shiro Ikegawa, Andrea Superti-Furga, and Toshio Hirano
  • Organizer: The 5th International Conference on Metals and Genetics (ICMG2011)(招待講演)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 亜鉛生物学概論： 細胞と個体の運命決定に関わる『亜鉛トランスポーター→Zn2+』基軸 (2011)
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: 日光シンポジウム(招待講演)
  • Place of Presentation: 日光
• [Presentation] 亜鉛シグナル研究の最前線
  • Author(s): 深田俊幸
  • Organizer: メタルバイオサイエンス研究会2013
  • Place of Presentation: 静岡
  • Invited
• [Book] 亜鉛シグナルによる成長と骨代謝制御亜鉛の機能と健康 (2013)
  • Author(s): 深田俊幸, 北條慎太郎
  • Total Pages: 248
  • Publisher: 建帛社
• [Book] 亜鉛の機能と健康 (2013)
  • Author(s): 深田俊幸, 北條慎太郎
  • Total Pages: 248
  • Publisher: 建帛社
• [Book] 亜鉛の機能と健康 (2013)
  • Author(s): 深田俊幸, 北條慎太郎
  • Publisher: 建帛社
• [Book] Zinc in Human Health (2011)
  • Author(s): Keigo Nishida, Toshiyuki Fukada, Satoru.Yamasaki, Masaaki Murakami, Toshio Hirano
  • Publisher: Biomedical and Health Research
• [Remarks]
  • URL: http://www.researchgate.net/profile/Toshiyuki_Fukada/
• [Remarks] Moving a mandatory mineral
  • URL: http://www.rikenresearch.riken.jp/eng/research/6868
• [Remarks]
  • URL: http://www.rikenresearch.riken.jp/eng/research/6868
• [Remarks]
  • URL: http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2011/111027/detail.html