オルガネラ間相互作用を介したタンパク質の品質管理機構

• Project Area: Protein community: organization and maintenance of protein functions
• Project/Area Number: 22020034
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 多賀谷 光男 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (30179569)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 弘樹 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (10294448) ; 谷 佳津子 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (40266896)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000); Fiscal Year 2011: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2010: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
• Keywords: 組織・細胞 / 小胞体 / 蛋白質 / 膜輸送

Research Abstract

小胞体膜タンパク質であるBap31は、分泌系膜タンパク質の小胞体からの輸送および分解(ERAD)を調節しており、小胞体の周辺部と核近傍領域の間を微小管依存的に循環していると考えられている。ERADを司るプオテアソームは核近傍領域に集積していることから、我々は、Bap31は小胞体内を循環しながらERAD基質を核近傍の領域に位置する品質管理コンパートメントに輸送しているという仮説を提唱している。Bap31はBap29と結合していることが報告されていることから、抗体を作製してBap29の循環を調べたところくBap29はBap31とともに小胞体内を循環していることが判明した。RNAi法によってBap31の発現を抑制するとBap29は循環しなくなった。この結果は、Bap31が細胞周辺部から核近傍への移動(微小管のマイナス端への移動)を担っている可能性を示唆する。現在この点について確認と更なる解析を進めている。ERAD基質CD3δの分解に関しては、Bap31の発現抑制は分解をやや促進し、一方、Bap29の発現抑制は分解に影響を与えなかった。
Bap31は小胞体-ミトコンドリアを連結し、アポトーシスの調節にも関与していることが最近報告されている。Bap31を介した小胞体-ミトコンドリア結合機構の解明をするために、我々はBap31結合タンパク質の同定を進めている。Bap31の結合候補として同定したプロヒビチンは、共発現系ではBap31との結合は確認されなかった。プロヒビチンはミトコンドリアの内膜に存在するので、外膜に存在するタンパク質を介して結合する可能性も考えられ、現在、候補として同定した外膜タンパク質との結合実験を進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

目的の計画研究以外に、別の角度からのオルガネラ間の相互作用を介したタンパク質の品質管理機構の研究も進展した。

Strategy for Future Research Activity

研究体制がより整ったので、今後はさらに研究を推進できると考えている。

Research Products

• [Journal Article] Sec16B is involved in the endoplasmic reticulum export of the peroxisomal membrane biogenesis factor peroxin 16 (Pex16) in mammalian cells (2011)
  • Author(s): Yonekawa, S., et al.
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Volume: 108 Issue: 31 Pages: 12746-12751
  • DOI: 10.1073/pnas.1103283108
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dual function of Sec16B : Endoplasmic reticulum-derived protein secretion and peroxisome biogenesis in mammalian cells (2011)
  • Author(s): Tani, K., et al
  • Journal Title: Cell.Logist. Volume: 1 Issue: 4 Pages: 164-167
  • DOI: 10.4161/cl.1.4.18341
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Golgi-localized KIAA0725p regulates membrane trafficking from the Golgi apparatus to the plasma membrane in mammalian cells. (2010)
  • Author(s): Sato, S., et al
  • Journal Title: FEBS Lett. Volume: 584 Pages: 4389-4395
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular characterization of a trafficking organelle : dissecting the axonal paths of calsyntenin-1 transport vesicles. (2010)
  • Author(s): Steuble, M., et al
  • Journal Title: Proteomics Volume: 10 Pages: 3775-3788
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Sec16B is involved in the ER export of the peroxisomal membrane proteins Pex3 and Pex16 in mammalian cells (2011)
  • Author(s): Yonekawa, S., et al
  • Organizer: American Society for Cell Biology
  • Place of Presentation: Denver, Colorado, USA
• [Presentation] KIAA0725p/DDHD2, a mammalian Golgi-associated phospholipase A1, regulates membrane trafficking from the Golgi apparatus to the plasma membrane. (2010)
  • Author(s): Inoue, H., Sato, S., Kogure, T., Arimitsu, N., Tagaya, M., Tani, K.
  • Organizer: Sapporo International Cancer Symposium 2010 "Membranetraffic and Cancer"
  • Place of Presentation: Sapporo
• [Remarks]
  • URL: http://pathos.ls.toyaku.ac.jp/?page_id=121
• [Remarks]
  • URL: http://www.ls.toyaku.ac.jp/Life-Science/lmcb-6/