新生タンパク質品質管理機構に関する共同研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11694094
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 小出 武比古 姫路工業大学, 理学部, 教授 (60018695)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳永 文稔 姫路工業大学, 理学部, 助手 (00212069)
• Keywords: 新生タンパク質 / 小胞体品質管理機構 / 分子シャペロン / アンチトロンビン / アンチトロンビン変異体 / マンノーストリミング / 分泌異常 / タンパク分解

Research Abstract

本研究計画は血栓症の原因となったプロテインCやアンチトロンビンの変異体と、慢性甲状腺ガンを誘発する甲状腺ホルモン前駆体の変異体(cog Tg)をモデルタンパク質として、新生タンパク質の品質管理機構おいて、1.構造異常のタンパク質がどのような分子シャペロンで認識・識別され、2.どのような機構で分解経路へと導かれ、3.どのような分解をを受けるかについて明らかにしようとするもので、本年度は以下の結果を得た。
1.BiP,ERp72などの小胞体分子シャペロンを高発現するCHO細胞に野生型および分泌異常のアンチトロンビン(ΔGlu313とP429stop)変異体を共発現させ、分子シャペロン高発現の影響を解析した結果、野生型にも若干の細胞内分解が見られた。一方、ΔGlu313変異体はBiP,ERp72の両シャペロン下で分解が促進されたのに対して、P429Stop変異体はERp72下でのみ分解が促進された。
2.最近、小胞体関連分解にN型糖鎖のマンノーストリミングが深く関与することが示唆されており、構造異常なタンパク質は小胞体マンノシダーゼI(Man I)によりMan8B型糖鎖になると、これにレクチン様分子が特異的に会合し、プロテアソーム分解系へ誘導すると考えられている。Man8B結合性レクチン様分子として、Man IホモログのEdemが有力である。本研究では、CHO細胞に発現させたcogTgおよび293細胞に発現させたΔGlu313とP429stop変異体の小胞体関連分解におけるMan IとヒトEdemの影響を調べた。その結果、いずれの変異体においてもMan I特異的阻害剤のキフネンシンの存在下で小胞体関連分解が阻止された。また、Edemの共発現下で、ΔGlu313とP429stop変異体の分解が促進された。

Research Products

• [Publications] Fuminori Tokunaga: "Secretion, γ-carboxylation, and endoplasmic reticulum-associated degradation of chimeras with mutually exchanged Gla domain……"Thrombosis Research. 99・5. 511-521 (2000)
• [Publications] Sadao Wakabayashi: "Intracellular degradation of histidine-rich glycoprotein mutants : Tokushima-1 and 2 mutants are degraded by the different……"Journal of Biochemistry. 128・2. 201-206 (2000)
• [Publications] Fuminori Tokunaga: "ER-associated degradation of misfolded N-linked glycoproteins is suppressed by inhibition of ER mannosidase I."Journal of Biological Chemistry. 275・52. 40757-40764 (2000)
• [Publications] 徳永文稔: "小胞体関連分解機構の最前線"実験医学. 19・2. 263-270 (2001)
• [Publications] 小出武比古: "書名 第15回「大学と科学」公開シンポジウム講演収録集 論文標題 「タンパク質も品質管理されたいる」"株式会社クバプロ(印刷中). (2001)
• [Publications] 小出武比古: "書名 細胞の形づくり 論文標題「新生タンパク質の品質管理機構」"株式会社金芳堂(予定). 200 (2001)