2019 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism and function of posttranslational modification zones
| Project Area | Toward an integrative understanding of functional zones in organelles |
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| Project/Area Number |
17H06421
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
後藤 聡 立教大学, 理学部, 教授 (60280575)
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| 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, 客員教授 (00448044)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | オルガネラ・ゾーン / ゾーン形成因子 / GPI / ゴルジ体キナーゼ / ジストログリカン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
選別輸送・修飾ゾーンの解析を行った。
（１）GPI結合タンパク質の合成に必須な酵素のひとつPig-Bは核膜に局在する。Pig-Bの核膜局在はその機能に重要であった。そこでPig-Bの核膜局在に必要な分子をスクリーニングしたところ、B-type Laminを見出した。本年度は、B-type Laminを欠失させるとPig-Bが核膜に留まっていることができず分解されてしまうことを見出した。B-type LaminはGPI修飾ゾーンの形成因子のひとつということができる。そこでLamin欠失変異体を詳細に調べたところ、GPI結合タンパク質の異常が見出された。ゾーン形成因子の役割が明らかとなった。以上の結果を学術論文として発表した。（後藤）
（２）ゴルジ体キナーゼFour-jointed(Fj)は、ショウジョウバエの発生に重要な役割をはたしている。本年度は、ショウジョウバエ翅成虫原基を用いたRNAiスクリーンにより、リン酸修飾ゾーンが増加・減少する遺伝子を複数同定した。（石川）
（３）ジストログリカンのリビトールリン酸修飾の特異性を決定する因子の探索をすすめ、フクチンやFKRPをはじめとしたリビトールリン酸修飾に関わる分子群が複合体を形成していることを明らかにしてきた。本年度は、FKRPの詳細な酵素反応の様式を分子レベルで解明できた。また、このような特異的な修飾を可能とする修飾ゾーンを実証するために、ゾーン形成に関わると示唆されるPTAR1の機能解析を進めてきた。現在、PTAR1の下流に位置し、ジストログリカンの修飾に関わる遺伝子候補にたどり着いている。また、リビトールリン酸修飾酵素であるフクチンの欠損マウスを用いて、心筋におけるリビトールリン酸修飾の病態生理的意義を解明し、新規の治療戦略の開発につながった。（金川）
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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
ゾーン形成因子の役割が明らかになったことは重大な進捗である。また、リン酸化ゾーンとリビトールリン酸修飾ゾーンの形成因子の候補が見出されたことは重要な進捗と考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）Pig-B変異体の表現型を詳細に解析したところ、核内での新たな機能を示唆する結果を得た。その機能について解析を進める。
（２）RNAiスクリーンにより同定された、リン酸修飾ゾーンが増加・減少する遺伝子の変異体におけるFjの細胞内局在を解析する。さらに、これらの遺伝子とfjの二重RNAiにより、fjの機能低下による表現型が増悪するかを検証する。
（３）ジストログリカンのリビトールリン酸修飾の特異性を決定する分子基盤を明らかにするため、フクチンなどの修飾酵素と基質生合成系との関連を調査し、効果的に修飾が進行するメカニズムを明らかにする。PTAR1が関わるゾーン形成については、下流分子の機能解析をすすめ、どのようにジストログリカンの修飾に関わるか明らかにしていく。
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