2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of mechanisms underlying disulfide bond formation in nascent chains
Project Area | Nascent-chain Biology |
Project/Area Number |
26116005
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
稲葉 謙次 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (10423039)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
門倉 広 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70224558)
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Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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Keywords | タンパク質品質管理 / ジスルフィド結合 / X線結晶構造解析 / 高速原子間力顕微鏡 |
Outline of Annual Research Achievements |
LDL受容体のN末端に存在するR1ドメインに対する立体構造特異的抗体と、ジスルフィド結合形成モニタリング系を使った解析を進めた。その結果、R1の下流のβプロペラ領域の約半分が翻訳された時に、R1中の非天然型ジスルフィド結合が天然型に組換えられることを見出した。ジスルフィドの組換え反応は、多くの細胞表層タンパク質の立体構造形成において鍵となるステップであるが、従来の考えに反して翻訳と共役し精緻な制御のもと進行することが初めて判明した(Proc. Natl. Acad. Sci. USA誌,印刷中)。更に、PDIファミリー酵素PDIpは膵臓の外分泌細胞で特異的に発現し、様々な消化酵素の前駆体と相互作用すること、および、PDIpには新合成された消化酵素の前駆体が凝集体を形成するのを抑制し、その正しい折り畳み過程を促進する作用があることを突き止めてJ. Biol. Chem.誌に報告した。 ヒト由来PDIがアンフォールド基質BPTIの酸化的フォールディングを触媒する機構を解明するため、高速原子間力顕微鏡を用いて一分子観察を行った。その結果、PDIが基質依存的に二量体を形成し、その結果生じる二量体の中央キャビティに基質が取り込まれる様子が観察された。BPTIより酸化的フォールディング速度が遅いRNaseAを基質として用いた場合、PDI二量体形成の寿命が顕著に長くなり、この二量体形成が基質の酸化的フォールディング触媒と密接に関係することが示唆された。本成果は、Nat. Chem. Biol.誌に受理された。
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Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Observing the nonvectorial yet cotranslational folding of a multidomain protein, LDL receptor, in the ER of mammalian cells2020
Author(s)
Kadokura, H.*, Dazai, Y., Fukuda, Y., Hirai, N., Nakamura, O., Inaba, K.
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA(印刷中)
Volume: -
Pages: -
Peer Reviewed
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[Journal Article] Coupling effects of thiol and urea-type groups for promotion of oxidative protein folding2019
Author(s)
Okada, S., Matsusaki, M., Araki, K., Hidaka, Y., Inaba, K., Okumura, M.*, and Muraoka, T.
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Journal Title
Chem. Commun.
Volume: 55
Pages: 759-762
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Dynamic assembly of protein disulfide isomerase in catalysis of oxidative folding2019
Author(s)
Okumura, M., Noi, K., Kanemura, M., Kinoshita, M., Saio, T., Inoue, Y., Hikima, T., Akiyama, S., Ogura, T. and Inaba, K.
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Journal Title
Nat. Chem. Biol.
Volume: 15
Pages: 499-509
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Zinc regulates ERp44-dependent protein quality control in the early secretory pathway2019
Author(s)
Watanabe S., Amagai Y., Sannino S., Tempio T., Anelli T., Harayama M., Masui S., Sorrentino I., Yamada M., Sitia R, and Inaba K
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Journal Title
Nat. Commun.
Volume: 10
Pages: 603
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Identification of the physiological substrates of PDIp, a pancreas-specific protein-disulfide isomerase family member2018
Author(s)
Fujimoto, T., Nakamura, O., Saito, M., Tsuru, A., Matsumoto, M., Kohno, K, Inaba K., Kadokura, H.*
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 293
Pages: 18421~18433
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Ero1-mediated reoxidation of PDI accelerates the folding of cone-snail toxins.2018
Author(s)
O'Brien, H., Kanemura, S., Okumura, M., Baskin, P., Bandyopadhyay, P., Ellgaard, L., Inaba, K., and Safavi-Hemami, H.
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Journal Title
Int. J. Mol. Sci.
Volume: 19
Pages: 3418
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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