ＧＰＩアンカー型タンパク質の輸送シグナルの提示と検知の構造生物学

• Project Area: Structural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses
• Project/Area Number: 23121532
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 佐藤 匡史 名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (80532100)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2011: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 積荷受容体 / 糖タンパク質 / X線結晶構造解析 / NMR解析 / GPIアンカー型糖鎖 / N結合型糖鎖 / 構造細胞生物学

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、小胞体積荷受容体によるGPIアンカー型およびN結合型糖タンパク質の分子認識および細胞内輸送機構の構造基盤の解明を目的としている。

糖タンパク質の細胞内輸送は、p24ファミリータンパク質やERGIC-53などの積荷受容体より担われていることが知られている。その中でも、ERGIC-53はカルシウム結合タンパク質MCFD2と複合体を形成することで、糖鎖とポリペプチド鎖を二重に認識していることが想定される特徴的な積荷受容体である。平成24年度は、主にERGIC-53による糖鎖認識の構造基盤を明らかにすることを目標とした。そこで、ERGIC-53、MCFD2、糖鎖リガンドモデル（α1-2マンノビオース）からなる三者複合体のX線結晶構造解析を行った。その結果、MCFD2および糖鎖リガンドと結合したERGIC-53の分子複合体の立体構造解析に成功し、本積荷受容体による糖鎖認識の構造基盤を初めて明らかにすることができた。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] An archaeal homolog of proteasome assembly factor functions as a proteasome activator (2013)
  • Author(s): K. Kumoi, T. Satoh, K. Murata, T. Hiromoto, T. Mizushima, Y. Kamiya, M. Noda, S. Uchiyama, H. Yagi, and K. Kato
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 8 Issue: 3 Pages: e60294-e60294
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0060294
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular and structural basis for N-glycan-dependent determination of glycoprotein fates in cells (2012)
  • Author(s): Y.Kamiya, T.Satoh, K.Kato
  • Journal Title: Biochim.Biophys.Acta-General Subjects Volume: (in press) Issue: 9 Pages: 1327-1337
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2011.12.017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular and Structural Basis for Sugar Recognition by Mannose 6-Phosphate Receptor Homology Domain-Containing Lectins and Proteins (2012)
  • Author(s): Tadashi Satoh
  • Journal Title: Trends in Glycoscience and Glycotechnology Volume: 24 Issue: 139 Pages: 193-202
  • DOI: 10.4052/tigg.24.193
  • NAID: 10031146671
  • ISSN: 0915-7352, 1883-2113
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Overproduction of anti-Tn antibody MLS128 single-chain Fv fragment in Eschehchia coli cytoplasm using a novel pCold-PDI vector (2012)
  • Author(s): Subedi GP, Satoh T, Hanashima S, Ikeda A, Nakada H, Sato R, Mizuno M, Yuasa N, Fujita-Yamaguchi Y, Yamaguchi Y
  • Journal Title: Protein Expr.Purif. Volume: 82 Issue: 1 Pages: 197-204
  • DOI: 10.1016/j.pep.2011.12.010
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 糖鎖を目印とするタンパク質の品質管理の仕組みを解く (2012)
  • Author(s): 佐藤匡史, 山口芳樹
  • Journal Title: 生物物理 Volume: 52 Pages: 32-33
  • NAID: 10030038155
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Conformational dynamics of wild-type Lys-48-linked diubiquitin in solution. (2011)
  • Author(s): T.Hirano, O.Serve, M.Yagi-Utsumi, E.Takemoto, T.Hiromoto, T.Satoh, T.Mizushima, and K.Kato
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 286 Issue: 43 Pages: 37496-37502
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.256354
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural insights into recognition of triple-helical β-glucan by insect fugal receptor (2011)
  • Author(s): Kanagawa M, Satoh T, Ikeda A, Adachi Y, Ohno N, Yamaguchi Y
  • Journal Title: J.Biol.Chem. Volume: 286 Issue: 33 Pages: 29158-29165
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.256701
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sorting of GPI-anchored proteins into ER-exit sites by p24 proteins is dependent on remodeled GPI (2011)
  • Author(s): Fujita, M., R. Watanabe, N. Jaensch, M. Romanova-Michaelides, T. Satoh, M. Kato, H. Riezman, Y. Yamaguchi, Y. Maeda and T. Kinoshita
  • Journal Title: J. Cell Biol Volume: 194 Issue: 1 Pages: 61-75
  • DOI: 10.1083/jcb.201012074
  • Peer Reviewed
• [Presentation] プロテアソーム集合因子Nas2を介したプロテアソームの分子集合機構の構造基盤 (2013)
  • Author(s): 佐藤匡史
  • Organizer: 日本薬学会 第133回年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2013-03-29
• [Presentation] プロテアソームを構成するサブユニットとその集合因子Ump1pの相互作用解析 (2013)
  • Author(s): 大川慶祐
  • Organizer: 日本生物物理学会中部支部講演会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2013-02-19
• [Presentation] Redox-dependent conformational dynamics of protein disulfide isomerase coupled with exposure of its substrate binding region (2012)
  • Author(s): Kouya Inagaki
  • Organizer: The 6th International Symposium, Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2012-12-06
• [Presentation] Molecular mechanism of redox-dependent domainrearrangement of the substrate-binding region of protein disulfide isomerase (2012)
  • Author(s): Kouya Inagaki
  • Organizer: 第50回 日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2012-09-22
• [Presentation] 糖タンパク質の輸送と分解に関わる細胞内レクチンの構造生物学研究 (2012)
  • Author(s): 佐藤匡史
  • Organizer: 第31回 日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2012-09-19
  • Invited
• [Presentation] タンパク質の機能拡張子としての糖鎖を観る (2012)
  • Author(s): 加藤晃一
  • Organizer: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2012-06-20
  • Invited
• [Presentation] 新規プロテアソーム活性化因子 PbaB の構造と機能 (2012)
  • Author(s): 雲井健太郎
  • Organizer: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2012-06-20
• [Presentation] 古細菌タンパク質PbaBによるATP非依存的プロテアソーム活性化機構の構造基盤 (2012)
  • Author(s): 雲井健太郎
  • Organizer: 第76回日本生化学会 中部支部例会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2012-05-26
• [Presentation] プロテアソームの19S複合体基底部の形成を介助するシャペロン分子Nas2の構造生物学研究 (2012)
  • Author(s): 廣本武史, 矢木真穂, 植草義徳, 雲井健太郎, 佐藤匡史, 水島恒裕, 佐伯泰, 田中啓二, 加藤晃一
  • Organizer: 日本薬学会第132年会
  • Place of Presentation: 札幌(口頭発表)
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] 新規プロテアソーム活性化因子PbaBの構造生物学研究 (2012)
  • Author(s): 佐藤匡史, 雲井健太郎, 矢木宏和, 廣本武史, 水島恒裕, 内山進, 野田勝紀, 村田和義, 神谷由紀子, 加藤晃一
  • Organizer: 日本薬学会第132年会
  • Place of Presentation: 札幌(口頭発表)
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] 細胞内レクチンによる糖タンパク質品質管理の構造基盤 (2011)
  • Author(s): 佐藤匡史
  • Organizer: Glyco Tokyo 2011シンポジウム
  • Place of Presentation: 埼玉(招待講演)
  • Year and Date: 2011-12-09
• [Presentation] 糖鎖認識を介した糖タンパク質の輸送と分解の構造基盤 (2011)
  • Author(s): 佐藤匡史
  • Organizer: 平成23年度日本結晶学会年会
  • Place of Presentation: 札幌(招待講演)
  • Year and Date: 2011-11-25
• [Presentation] NMR analysis of an anti-carbohydrate antibody MLS128 single-chain Fv fragment toward elucidation of the multivalent recognition mechanism (2011)
  • Author(s): Ganesh Prasad Subedi, Tadashi Satoh, Shinya Hanashima, Akemi Ikeda, Hiroshi Nakada, Reiko Sato, Mamoru Mizuno, Noriyuki Yuasa, Yoko Fujita-Yamaguchi, Yoshiki Yamaguchi
  • Organizer: 2011 Annual Conference of the Society for Glycobiology
  • Place of Presentation: シアトル
  • Year and Date: 2011-11-10
• [Presentation] Structural basis of sugar recognition by intracellular lectins involved in glycoprotein transport and degradation (2011)
  • Author(s): Tadashi Satoh
  • Organizer: Nagoya University Global COE Mini-Symposium : Toward Systems Glycobiology
  • Place of Presentation: 名古屋(招待講演)
  • Year and Date: 2011-11-07
• [Presentation] レクチンとカルシウム結合タンパク質の協働的相互作用による血液凝固因子の細胞内輸送の構造基盤 (2011)
  • Author(s): 西尾美穂, 神谷由紀子, 佐藤匡史, 内海真穂, 加藤晃一
  • Organizer: 糖鎖科学名古屋拠点"第9回若手の力フォーラム"
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2011-10-22
• [Presentation] A novel binding mode of beta-GRP/GNBP3 N-terminal domain with laminarihexaose-structural insight into recognition of triple-helical beta-glucan (2011)
  • Author(s): Mayumi Kanagawa, Tadashi Satoh, Akemi Ikeda, Yoshiyuki Adachi, Naohito Ohno, Yoshiki Yamaguchi
  • Organizer: 第71回岡崎コンファレンス「糖鎖分子科学の新たな展望」
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] ヒトZG16pレクチンのリガンド認識の多様性の構造基盤 (2011)
  • Author(s): 金川真由美, 池田明美, 佐藤匡史, 中野佑妃子, 相川京子, 山口芳樹
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] p24ファミリータンパク質は、リモデリングされたGPIアンカーに結合し、輸送小胞へ組込む積荷受容体である (2011)
  • Author(s): 藤田盛久, 佐藤匡史, 加藤雅樹, 山口芳樹, 前田裕輔, 木下タロウ
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] ヒトZG16pとZG16bはJacalinと同様のβ-プリズムフォールドを有する (2011)
  • Author(s): 金川真由美, 佐藤匡史, 池田明美, 中野佑妃子, 矢木宏和, 加藤晃一, 相川京子, 山口芳樹
  • Organizer: 第30回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 長岡
  • Year and Date: 2011-07-12
• [Presentation] GPIの構造変化と積荷受容体p24によるGPIアンカー型タンパク質輸送の制御 (2011)
  • Author(s): 藤田盛久, 佐藤匡史, 加藤雅樹, 山口芳樹, 前田裕輔, 木下タロウ
  • Organizer: 第30回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 長岡
  • Year and Date: 2011-07-11
• [Presentation] NMR法を用いた分子シャペロンUmp1とプロテアソームサブユニット複合体との相互作用解析 (2011)
  • Author(s): 大川慶祐, 矢木真穂, 廣本武史, 矢木宏和, 水島恒裕, 佐藤匡史, 加藤晃一
  • Organizer: 第57回日本薬学会東海支部総会大会
  • Place of Presentation: 名古屋(口頭発表)
  • Year and Date: 2011-07-09
• [Presentation] GPIアンカー型タンパク質の輸送シグナルの提示と検知の構造生物学 (2011)
  • Author(s): 佐藤匡史
  • Organizer: 新学術領域研究「構造細胞生物学」第2回全体会議
  • Place of Presentation: 奈良
  • Year and Date: 2011-07-07
• [Presentation] NMR analysis of an anti-carbohydrate antibody MLS128 single-chain Fv fragment toward elucidation of the multivalent recognition mechanism (2011)
  • Author(s): Ganesh Prasad Subedi, Tadashi Satoh, Shinya Hanashima, Akemi Ikeda, Hiroshi Nakada, Reiko Sato, Mamoru Mizuno, Noriyuki Yuasa, Yoko Fujita-Yamaguchi, Yoshiki Yamaguchi
  • Organizer: ISNMR2011第50回NMR討論会記念国際シンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜
• [Remarks] ・理化学研究所プレスリリース,2011年6月24日,「真菌類などが持つ3重らせん型βグルカンを認識する仕組みを解明-生体防御システムにおける3重らせん構造認識の秘密が明らかに-」
  • URL: http://www.riken.jp/r-world/research/results/2011/110624/index.html