個体恒常性を制御する天然変性タンパク質ナルディライジンの機能解明

• Project Area: Target recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein
• Project/Area Number: 24113713
• 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: Kobe Gakuin University (2013); Kyoto University (2012)
• Principal Investigator: 平岡 義範 神戸学院大学, 薬学部, 講師 (60397552)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000); Fiscal Year 2013: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 天然変性タンパク質

Research Abstract

我々はメタロエンドペプチダーゼnardilysin（NRDc）が、細胞内局在に依存した多機能性（細胞外：シェディング活性化、核：転写調節）を有することを明らかにしてきた。この多機能性が成長障害や行動異常など、多岐にわたるNRDc欠損マウス（NRDc-/-）の表現型発現の原因になっていると推測される。
NRDcはM16ファミリーに属するが、他のメンバーと比較して際だつ特徴は、そのプロテアーゼドメイン（M16ドメイン）に高度酸性ドメインが挿入されていることであり、同領域は典型的な天然変性（ID）領域と考えられる。既報の多くのNRDc結合タンパク質がID領域に結合することから、NRDcの機能発現にID領域が重要な働きをしていることが示唆された。したがって、本研究では、NRDcのID領域の役割の解明を目的とした。
NRDcのID領域の機能解明に向け、以下の2つを検討した。1）シェディング活性化におけるNRDcのID領域の意義；COS7細胞にTNF-αなどの膜タンパク質と、野生型およびID領域を欠失した変異型NRDc（NRDc-⊿ID）を共発現し、シェディングアッセイを行ったところ、野生型NRDcに比べてNRDc-⊿IDではシェディングが減弱する傾向が見られたものの有意差は見られなかった。2）転写調節におけるNRDcのID領域の意義；GAL4-UASレポーターシステムを用いて、PGC-1αなどの転写調節因子と野生型およびNRDc-⊿IDを共発現し、ルシフェラーゼアッセイを行ったところ、野生型NRDcでは転写活性の抑制が見られたものの、NRDc-⊿IDでは抑制効果が見られなかったものもあることから、NRDcのID領域が一部の転写調節因子の活性制御に寄与している可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Critical roles of nardilysin in the maintenance of body temperature homeostasis (2014)
  • Author(s): Hiraoka Y, Matsuoka T, Ohno M, Nakamura K, Saijo S, Matsumura S, Nishi K, Sakamoto J, Chen Po-Min, Inoue K, Fushiki T, Kita T, Kimura T and Nishi E
  • Journal Title: Nat. Commun Volume: 5 Issue: 1 Pages: 3224-3224
  • DOI: 10.1038/ncomms4224
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Nardilysin prevents amyloid plaque formation by enhancing a-secretase activity in an Alzheimer's disease mouse model (2014)
  • Author(s): Ohno M, Hiraoka Y, Lichtenthaler S, Nishi K, Saijo S, Matsuoka T, Tomimoto H, Araki W, Takahashi R, Kita T, Kimura T and Nishi E
  • Journal Title: Neurobiol Aging Volume: 35 Issue: 1 Pages: 213-22
  • DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2013.07.014
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Nardilysin and ADAM proteases promote gastric cancer cell growth by activating intrinsic cytokine signaling via enhanced ectodomain shedding of TNF-a (2012)
  • Author(s): Kanda K, Komekado H, Kawada M, et al
  • Journal Title: EMBO Molecular Medicine Volume: (印刷中) Issue: 5 Pages: 396-411
  • DOI: 10.1002/emmm.201200216
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Nardylisin controls glucose metabolism through the regulation of insulin secretion (2014)
  • Author(s): Nishi K, Sato Y, Ohno M, Hiraoka Y, Saijyo S, Sakamoto J, Chen P, Kita T, Inagaki N, Kimura T, Nishi E.
  • Organizer: 第78回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] Nardilysin Regulates Adaptive Thermogenesis and Body Temperature Homeostasis through Modulation of PGC-1α (2014)
  • Author(s): Saijo S, Hiraoka Y, Matsuoka T, Ohno M, Nakamura K, Matsumura S, Nishi K, Sakamoto J, Chen P, Kita T, Kimura T, Nishi E.
  • Organizer: 第78回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] Critical roles of a metalloendopeptidase nardilysin in cold-induced adaptive thermogenesis (2013)
  • Author(s): Hiraoka Y, T. Matsuoka, M. Ohno, K. Nishi, K. Nakamura, K, Kita, T. Kimura and E. Nishi.
  • Organizer: ASCB (American Society for Cell Biology)
  • Place of Presentation: New Orleans, USA
• [Presentation] ナルディライジンによる心拍数制御機構 (2013)
  • Author(s): 大野美紀子、平岡義範、松浦博、西清人、西城さやか、坂本二郎、陳博敏、牧山武、北徹、木村剛、西英一郎
  • Organizer: 第18回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] 体温恒常性維持におけるナルディライジンの役割 (2013)
  • Author(s): 西城さやか、平岡義範、松岡龍彦、大野美紀子、中村和弘、松村 成暢、西 清人、坂本 二郎、陳 博敏、北 徹、木村 剛、西 英一郎
  • Organizer: 平成25年度 温熱生理研究会
  • Place of Presentation: 岡崎
• [Presentation] ナルディライジンはPGC-1αを制御することで体温恒常性維持機構と適応熱産生を調節する (2013)
  • Author(s): 西城さやか、平岡 義範、松岡 龍彦、大野 美紀子、中村和弘、松村成暢、西清人、坂本二郎、陳博敏、北徹、木村剛、西英一郎
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] アルツハイマー病におけるナルディライジンの意義 (2013)
  • Author(s): 大野美紀子、平岡義範、Lichtenthaler Stefan F、富本秀和、荒木亙、高橋良輔、坂本二郎、陳博敏、北徹、木村 剛、西 英一郎
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] ナルディラインジンはグルコース応答性インスリン分泌を制御する (2013)
  • Author(s): 西清人、佐藤雄一、大野美紀子、平岡義範、西城さやか、坂本二郎、陳博敏、松岡龍彦、北徹、稲垣暢也、木村剛、西英一郎
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] Nardilysin regulates the mammalian circadian clock via modulating PER2 stability (2012)
  • Author(s): Hiraoka Y
  • Organizer: The American Society for Cell Biology
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] Nardilysin is a critical regulator of insulin secretion and glucose metabolism.
  • Author(s): Nishi K, Sato Y, Ohno M, Hiraoka Y, Saijyo S, Sakamoto J, Chen P, Kita T, Inagaki N, Kimura T, Nishi E.
  • Organizer: American Heart Association scientific sessions 2013.
  • Place of Presentation: Dallas, USA.
• [Presentation] Nardilysin, an Activator of Ectodomain Shedding, is a Novel and Potent Biomarker for Acute Coronary Syndrome
  • Author(s): Ohno M, Watanabe S, Hiraoka Y, Nishi K, Saijo S, Sakamoto J, Chen PM, Kita T, Nishi E, Kimura T.
  • Organizer: 第115回日本循環器学会近畿地方会
  • Place of Presentation: 京都