1995 Fiscal Year Annual Research Report
肝・骨・腎型アルカリホスファターゼの転写及び生合成と骨代謝
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06404065
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
織田 公光 新潟大学, 歯学部, 教授 (10122681)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五十嵐 敦子 新潟大学, 歯学部, 教務職員 (90168097)
高橋 徳也 新潟大学, 歯学部, 助教授 (50018420)
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| Keywords | アルカリホスファターゼ / GPI / シャペロン / Bip / GRP78 / 骨 / 胎盤 / 膜結合蛋白質 / 小胞体残留シグナル |
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| Research Abstract |
アルカリホスファターゼ(ALP)はglycosylphosphatidylinositol(GPI)を介して細胞表面に結合するいわゆるGPI-アンカー型の膜蛋白質である。本研究では胎盤型及び肝・骨・腎型の2種類のALPのアイソザイムの生合成、その細胞内輸送とGPIによる翻訳後修飾の関連を検討した。ALPのcDNAの解析から、ALPは当初C-末端に延長ペプチド(プロペプチド)を有する前駆体(プロ型)として合成され、プロペプチドがGPI化のための信号になると想定されていた。そこで、遺伝子工学的な手法を用いて、本来可溶性の分泌蛋白質であるα_<2u>-globulin(αGL)のC-末端側に胎盤型ALPのプロペプチドを有するキメラ分子をCOS細胞で発現させた。その結果、(1)蛍光抗体法による観察、(2)ホスファチジルイノシトール特異的ホスホリパーゼCによる細胞表面からの遊離、(3)^3H-エタノールアミンの取り込みのいずれの実験からもキメラ分子はGPIを介して細胞表面に発現されていることが確かめられ、これはプロペプチドがGPIによる修飾のための信号として働くことを強く示している。一方、キメラ分子のAsp159を部位特異的突然変異法を用いてTrpに置き換えた突然変異型のキメラ分子ではもはやGPI化が起きないことから、Asp159がキメラ分子のGPI結合部位であることが示されるとともに細胞表面への発現が見られないことが明らかとなった。小胞体残留シグナル(KDEL)に対する抗体による免疫沈降実験により、突然変異型のキメラ分子は小胞体に内在性のシャペロンであるBip/GRP78と会合することで小胞体内に貯留され、最終的には分解を受けること、しかもその蛋白分解にプロテアゾームが関係する可能性が、プロテアゾームの阻害剤であるLactacystinを用いた実験から示唆された。また、αGLと肝・骨・腎型ALPのプロペプチドからなるキメラ分子の発現からプロペプチドの30アミノ酸残基にGPI化のための信号があることが確認された。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Oda,K.et al.: "Conversion of secretory protein in to membrane proteins by fusing with a glycosyl-phosphatidylinositol anchor signal of alkaline phosphatase" Biochem.J.301. 577-583 (1995)
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[Publications] Nishimura,Y.et al.: "Intracellular sorting of lysosomal β-glucuronidase is altered due to administration of dibutylphosphate" J.Biochem.118. 46-55 (1995)
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[Publications] Oda,K.et al.: "Bip/GRP78 but not calnexin associates with a precursor of glycosylphosphatidyl-inositol anchored protein" Biochem.J.(in press). (1996)
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[Publications] Oda,K.et al.: "Lactacystin,an inhibitor of the proteasome,blocks the degradation of a mutant precursor of glycosylphosphatidylinositol-linked protein in a pre-Golgi compartment" Biochem.Biophys.Res.Commun.(in press). (1996)
