2016 Fiscal Year Research-status Report
「新生鎖の生物学」推進のための国際連携
International Activities Supporting Group
| Project Area | Nascent-chain Biology |
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15K21743
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田口 英樹 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (40272710)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲田 利文 東北大学, 薬学研究科, 教授 (40242812)
田中 元雅 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (40321781)
河野 憲二 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (50142005)
藤木 幸夫 九州大学, 生体防御医学研究所, 特任教授 (70261237)
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| Project Period (FY) |
2015-11-06 – 2019-03-31
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| Keywords | 新生鎖 / 翻訳 / フォールディング / シャペロン / 品質管理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【田口】コロラド州立大学のT. Stasevich博士との共同研究にて、生細胞内での翻訳に共役したフォールディングの直接観察に関する研究を開始した。ペンシルバニア大のEnglanderラボと水素ー重水素交換実験を行った。【稲田】翻訳伸長阻害に起因する品質管理機構RQCが作動するためには、E3ユビキチンライゲースRQT1による40Sリボソームタンパク質Rps20の特異的なユビキチン化が必須である。ミュンヘン大学のBeckmann研との共同研究により、RQT1-Ribosome中のリボソームが極めて特徴的な伸長複合体構造であることを見出した（論文投稿中）。【田中】真核生物のPUREシステムを用いて、真核生物の翻訳を１分子力学計測により実時間でモニターするための実験系を新たに構築し、翻訳実験を行った。【河野】米国UCSFのWeissman研で行ったribosome profilingのデータに関しディスカッションを行っている。【藤木】スローンケタリングがんセンター（米国）のE. Cheng博士との共同研究により、細胞死促進因子BAKのペルオキシソームへの一部局在化が、過酸化水素分解酵素カタラーゼの放出を介して抗酸化ストレス反応として作用するという世界初の細胞死制御機構を明らかにした（Hosoi et al., JCB, 2017）。また、King Faisal Specialist Hospital（サウジアラビア）のF. Alkuraya博士らとの共同研究では、網膜変性症の病因因子であるACBD5が、ペルオキシソーム内への極長鎖アシル-CoAの取り込みとβ酸化反応に必須であることを明らかにした（Yagita et al., JBC, 2017）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
班員によって進捗状況にばらつきがあるが、28年度にスタートした共同研究が多いこと、既に論文発表に至った共同研究もあるので「おおむね順調に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
【田口】引き続き、生細胞内での翻訳に共役したフォールディングの直接観察を行う。【稲田】RQT1によるRps20のユビキチン化依存に形成される新規複合体とRibosomeの複合体の解析を進める。またRibosome profiling法を用いたIngolia研との共同研究により、RQT1やNOT4依存のユビキチン化欠損変異体の翻訳異常を解析し、ストレス応答時に新規翻訳制御機構の解析を進める。【田中】上記のヘアピン構造をほどいていく翻訳実験の各種条件を最適化させ、真核生物の翻訳を実時間でモニターし、翻訳様式、速度やコドンの影響に関する新たな知見を得ることを目指す。【河野】XBP1u蛋白質の細胞質スプライシングを起こす前後の領域で他の領域に比べribosome profilingに特徴がないかどうかの検討を行う。またドイツのBeckman研とXBP1uの翻訳休止配列とリボソーム複合体の立体構造解析を進める。【藤木】上記BAK（E. Cheng博士）およびACBD5（F. Alkuraya博士）[何れもTail-anchored (TA)タンパク質]に関する研究をさらに発展させるとともに、shRNAライブラリー探索法（米・スタンフォード大学：M. Bassik博士）やペルオキシソーム形成素反応解析（シンガポール国立大学：G. Jedd博士）などの共同研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
28年度に実施予定だった共同研究（生細胞内での新生鎖伸長イメージング）で必要な試料（DNA）が供給元の担当研究員の不在によって遅延し、研究の進行に大幅な遅れが生じているために次年度に共同研究を持ち越すこととした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
共同研究に必要な試料の入手後、生細胞内での新生鎖伸長イメージングに必要なプラスミドを構築する。このプラスミドを培養細胞に導入して、細胞が生きたままで新生鎖が産まれるようす、さらには立体構造を形成するようすを可視化する。
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[Journal Article] Deficiency of a retinal dystrophy protein, Acyl-CoA Binding Domain-containing 5 (ACBD5), impairs peroxisomal β-oxidation of very-long-chain fatty acids.2017
Author(s)
Yagita, Y., Shinohara, K., Abe, Y., Nakagawa, K., Al-Owain, M., Alkuraya, F. S, and *Fujiki, Y.
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Journal Title
J Biol Chem.
Volume: 292
Pages: 691-705.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The VDAC2-BAK axis regulates peroxisomal membrane permeability.2017
Author(s)
Hosoi, K., Miyata, N., Mukai, S., Furuki, S., Okumoto, K., Cheng, E. H., and *Fujiki, Y.
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Journal Title
J Cell Biol.
Volume: 216
Pages: 709-22.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Defective ATG16L1-mediated removal of IRE1α drives Crohn’s disease-like ileitis.2017
Author(s)
Tschurtschenthaler M, Adolph TE, Ashcroft JW, Niederreiter L, Bharti R, Saveljeva S, Bhattacharyya J, Flak MB, Shih DQ, Fuhler GM, Parkes M, Kohno K, Iwawaki T, van der Woude CJ, Harding H, Smith Peppelenbosch MP, Targan SR, Ron D, Rosenstiel P, Blumberg RS and Kaser A.
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Journal Title
J. Exp. Med.
Volume: 214
Pages: 401-422
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Book] Experimental systems to study yeast pexophagy In: Schrader, M (ed) Peroxisomes: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology (Series Ed: Walker, JM)2017
Author(s)
Yamashita, S, Oku, M, Sakai, Y, and Fujiki, Y
Total Pages
7
Publisher
Springer, Humana Press, New York, USA
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[Book] In vitro PMP import analysis using cell-free synthesized PMP and isolated peroxisomes In: Schrader, M (ed) Peroxisomes: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology (Series Ed: Walker, JM)2017
Author(s)
Liu,Y, Honsho, M, and Fujiki, Y
Total Pages
6
Publisher
Springer, Humana Press, New York, USA
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[Book] Peroxisomal membrane and matrix protein import using a semi-intact mammalian cell system In: Schrader, M (ed) Peroxisomes: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology (Series Ed: Walker, JM)2017
Author(s)
Okumoto, K, Honsho, M, Liu, Y, and Fujiki, Y
Total Pages
7
Publisher
Springer, Humana Press, New York, USA
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[Book] Blue-Native PAGE: Applications to study on peroxisome biogenesis In: Schrader, M (ed) Peroxisomes: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology (Series Ed: Walker, JM)2017
Author(s)
Okumoto, K, Tamura, S, and Fujiki, Y
Total Pages
9
Publisher
Springer, Humana Press, New York, USA
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