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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanism and function of posttranslational modification zones

Planned Research

Project AreaToward an integrative understanding of functional zones in organelles
Project/Area Number 17H06421
Research InstitutionRikkyo University

Principal Investigator

後藤 聡  立教大学, 理学部, 教授 (60280575)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石川 裕之  千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (00398819)
金川 基  神戸大学, 医学研究科, 講師 (00448044)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2022-03-31
Keywords小胞体 / ゴルジ体 / 翻訳後修飾
Outline of Annual Research Achievements

細胞外に分泌または細胞膜に提示されるタンパク質の多くは、糖鎖やリン酸化などの様々な翻訳後修飾を受けることで正しい機能を発揮する。そのように重要な翻訳後修飾がゴルジ体や小胞体でどのように制御されているかは重要な問題であるが、いまだその全貌は明らかでない。本研究では、翻訳後修飾におけるオルガネラゾーンの役割を明らかにすることで、細胞生物学の新たな側面を明らかにする。
本年度は、糖鎖やリン酸修飾を司るゾーンの解析のスピードアップを図るために、その解析に適した細胞株のスクリーニングを行った。当初の計画ではショウジョウバエの個体を用いた実験を中心に計画していたが、培養細胞の実験に較べると、実験動物内では早いもののやはり時間は相当かかる。従来、ショウジョウバエではマクロファージ由来のS2細胞が使われてきたが、この細胞ではオルガネラゾーンがよく観察されないという欠点があった。そこで、上皮系組織由来の細胞株をいくつか細胞バンクから取り寄せて検討したところ、GPI修飾ゾーンが観察される株を4株同定することができた。これらの細胞株を用いることで、当初の個体を用いる実験計画よりも早く研究を進めることが期待できる。
ゾーンの形成機構を明らかにするについことが本研究の大きな目的の一つである。そのために、ゾーンに局在する分子に結合するタンパク質の同定し、その中からゾーン局在に必要なタンパク質を見出す計画を立てている。GPI生合成に必要な酵素PIG-Bは、小胞体と連結する核膜ゾーンに局在する。そこで、そのPIG-Bに結合するタンパク質をまず同定することにした、具体的には、PIG-Bに結合したタンパク質をPIG-Bに対する抗体を用いた免疫沈降によって同定する。免疫沈降の具体的な方法について当該領域の尾野先生と予備実験を行った。その結果、溶出条件など苦労したが、良いプロトコールを作ることができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

オルガネラゾーンを解析できる細胞株が同定できたのは大きな収穫である。これによって次年度からの解析のスピードアップが期待できる。
また、結合タンパク質を同定するためのプロトコールが確立したことで、来年度早々には結合タンパク質を明らかにでき、その解析に進むことができる。したがって、おおむね計画通りということができる。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、ゾーンに局在する分子に結合するタンパク質を同定し、そのRNAiや変異体の解析を行う。その解析から、同定したタンパク質が実際にゾーンへの局在に必要な分子であるかを決定する。

  • Research Products

    (21 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Cell endogenous activities of fukutin and FKRP coexist with the ribitol xylosyltransferase, TMEM52018

    • Author(s)
      Nishihara Ryuta、Kobayashi Kazuhiro、Imae Rieko、Tsumoto Hiroki、Manya Hiroshi、Mizuno Mamoru、Kanagawa Motoi、Endo Tamao、Toda Tatsushi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 497 Pages: 1025~1030

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.162

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ribitol-phosphate?a newly identified posttranslational glycosylation unit in mammals: structure, modification enzymes and relationship to human diseases2018

    • Author(s)
      Kanagawa Motoi、Toda Tatsushi
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 163 Pages: 359~369

    • DOI

      10.1093/jb/mvy020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Temporal requirement of dystroglycan glycosylation during brain development and rescue of severe cortical dysplasia via gene delivery in the fetal stage2018

    • Author(s)
      Sudo Atsushi、Kanagawa Motoi、Kondo Mai、Ito Chiyomi、Kobayashi Kazuhiro、Endo Mitsuharu、Minami Yasuhiro、Aiba Atsu、Toda Tatsushi
    • Journal Title

      Human Molecular Genetics

      Volume: 27 Pages: 1174~1185

    • DOI

      10.1093/hmg/ddy032

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Muscular dystrophy with ribitol-phosphate deficiency: a novel post-translational mechanism in dystroglycanopathy2017

    • Author(s)
      Kanagawa M, Toda T,
    • Journal Title

      J. Neuromuscul. Dis.

      Volume: 4 Pages: 259-267

    • DOI

      10.3233/JND-170255

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Ror1 receptor tyrosine kinase plays a critical role in regulating satellite cell proliferation during regeneration of injured muscle2017

    • Author(s)
      Kamizaki K, Doi R, Hayashi M, Saji T, Kanagawa M, Toda T, Fukada SI, Ho HYH, Greenberg ME, Endo M, Minami Y,
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 292 Pages: 15939-15951

    • DOI

      10.1074/jbc.M117.785709

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Nuclear envelope localization of PIG-B is essential for glycosylphosphatidylinositol synthesis in Drosophila2018

    • Author(s)
      Miki Yamamoto-Hino, Eri Katsumata, Emiko Suzuki, Yusuke Maeda, Taroh Kinoshita, Satoshi Goto
    • Organizer
      Gordon Research Conference, Glycolipid and Sphingolipid Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Posttranslational zones in the ER and Golgi apparatus2017

    • Author(s)
      Satoshi Goto, Miki Yamamoto-Hino
    • Organizer
      生命科学系学会合同年次大会
    • Invited
  • [Presentation] Nuclear envelope localization of PIG-B is essential for GPI anchor synthesis in Drosophila2017

    • Author(s)
      Miki Yamamoto-Hino, Eri Katsumata, Emiko Suzuki, Yusuke Maeda, Taro Kinoshita, Satoshi Goto
    • Organizer
      生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] GPI合成酵素PIG-Bの細胞内局在に関する解析2017

    • Author(s)
      山本(日野)美紀、前田祐輔、木下タロウ、後藤聡
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] Localization of PIG-B involved in GPI anchr synthesis in Drosophila2017

    • Author(s)
      Miki Yamamoto-Hino, Satoshi Goto
    • Organizer
      The 4th Asia-Pacific Drosophila Research Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ショウジョウバエ細胞のゴルジ体におけるリン酸化ゾーン2017

    • Author(s)
      石川裕之
    • Organizer
      生命科学系学会合同年次大会
    • Invited
  • [Presentation] Identification of the Drosophila ecto-phosphatase Nekomata2017

    • Author(s)
      Yoko Kubo, Yuka Doi, Hiroyuki O. Ishikawa
    • Organizer
      生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] ショウジョウバエ組織形成におけるゴルジ体キナーゼFour-jointedの細胞内局在のダイナミクス2017

    • Author(s)
      石川裕之、明石孝平、計良陽子
    • Organizer
      第88回日本動物学会大会
  • [Presentation] 核膜孔複合体タンパク質ELYSの変異によるショウジョウバエの発生異常2017

    • Author(s)
      澤村京一、平井和之、Wang Zhuo、粟崎健、和田萌、計良陽子、石川 裕之
    • Organizer
      日本遺伝学会第89回大会
  • [Presentation] Involvement of the ecto-phosphatase Nekomata in planar cell polarity2017

    • Author(s)
      Yoko Kubo, Yuka Doi, Hiroyuki O. Ishikawa
    • Organizer
      The 4th Asia Pacific Drosophila Research Conference
  • [Presentation] An overexpression screen identifies genes that regulate intercellular signaling2017

    • Author(s)
      Moe Wada, Tomoko Tanaka, Yuka Doi, Hiroyuki O. Ishikawa
    • Organizer
      58th Annual Drosophila Research Conference
    • Invited
  • [Presentation] Mechanobiology of muscle and sugar chain2017

    • Author(s)
      Motoi Kanagawa,
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Mechanobiology
  • [Presentation] 筋ジストロフィー発症に関わる糖鎖構造の解明と修飾酵素の同定2017

    • Author(s)
      金川 基
    • Organizer
      生命科学系学会合同年次大会
  • [Remarks] 立教大学理学部後藤研究室

    • URL

      http://goto-lab.net/

  • [Remarks] 千葉大学 大学院理学研究院 生物学教室 発生遺伝学研究室

    • URL

      http://life.s.chiba-u.jp/ishikawa/

  • [Remarks] 神戸大学医学研究科分子脳科学

    • URL

      http://www.med.kobe-u.ac.jp/clgene/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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