小胞体の品質管理に寄与する分子シャペロンと基質蛋白の糖鎖プロセッシングの重要性

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10780388
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 徳永 文稔 姫路工業大学, 理学部, 助手 (00212069)
• Keywords: 小胞体関連分解 / 小胞体の品質管理機構 / プロテアソーム / 分子シャペロン / カルネキシン / カルレティキュリン / 小胞体マンノシダーゼ

Research Abstract

我々は、抗血栓薬(ワルファリン)下のプロテインCは、小胞体においてカルネキシン、カルレティキュリン、BiPなど数種類の分子シャペロンが会合することにより折りたたみ異常を識別された後、プロテアソームによって選択的に分解されることを明らかにしている。まず本研究では、ワルファリン下プロテインCの小胞体関連分解における糖鎖のプロセッシングの重要性を調べる目的で、各種阻害剤の影響を調べた。その結果、デオキシマンノジリマイシンやキフネンシンなど小胞体マンノシダーゼIの阻害剤添加によってプロテインCの細胞内分解が抑制されることがわかった。これは、N型糖鎖のMan9型からMan8B型へのマンノーストリミングが異常タンパク質の細胞内分解において重要なシグナルになることを示唆している。また、マンノシダーゼ阻害剤を添加する時間を変化させ、criticalなマンノーストリミングが起こる時間を調べたところ、チェイス後2時間までは阻害剤の抑制効果が見られたが、それ以降は見られなかった。これはMan9→Man8 B変換は、生合成後2時間後に起こることを示している。さらに、プロテインC中の4カ所(97番、248番、313番、329番)のN型糖鎖付加部位をそれぞれGInに置換した変異体を用いて、分泌や品質管理に影響する糖鎖を調べたところ、Asn97→GIn変異体ではビタミンK存在下でも分泌障害になることが明らかになった。これは、プロテインCのL鎖EGF様ドメイン中のAsn97糖鎖が分泌や品質管理に寄与している可能性を示唆しており、プロテインCの小胞体関連分解においてL鎖でのγ-カルボキシル化不全による折りたたみ異常とともに97番糖鎖のマンノーストリミングが重要であると結論した。

Research Products

• [Publications] Shirotani,H.: "Cellular and functional characterization of three recombinant antithrombin mutants that caused pleiotropic effect-type deficiency" J.Biochem.(Tokyo). 125・2. 253-262 (1999)
• [Publications] Kondo,S.: "Factor XII Tenri,A novel cross-reacting material negative factor XII deficiency,occurs through a proteasome-mediated degradation" Blood. (印刷中).