2014 Fiscal Year Annual Research Report
ＥＲｐ４４によるジスルフィド結合形成酵素Ｅｒｏ１αの小胞体局在機構の解明
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12J04589
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
増井 翔史 東北大学, 多元物質科学研究所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ERp44 / 亜鉛イオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高等生物細胞の小胞体において正常な高次構造を獲得した新生タンパク質は、分泌経路に従い細胞外へと輸送される。この時、構造未成熟なタンパク質や小胞体局在配列をもたない小胞体タンパク質は、PDIファミリータンパク質の1つであり小胞体局在配列をもつERp44と結合することによって小胞体へと逆行輸送を受けることが過去の研究から明らかにされている。
本研究はERp44の立体構造変化機構やその立体構造変化に基づく機能制御機構の解明を目的として行っている。三年目である今年度はERp44による未成熟タンパク質の小胞体へのリテンション機構に小胞体―ゴルジ体間に存在するpH勾配以外の要因も関与するという観点から研究を展開した。
ERp44はa, b, b’の3種類のチオレドキシン様ドメインとC末のtail (C-tail)から構成される。aドメイン上には基質との結合に必要な疎水性表面やシステインが存在するが、これら結合サイトはC-tailによって覆われている。ERp44が基質を小胞体にリテンションする為には、このC-tailが開き基質との複合体を作ることが必要である。また、興味深いことにERp44 C-tailの根元にはERp44ホモログ間で高度に保存されているヒスチジンリッチな領域が存在する。ヒスチジンのpKaは中性付近であることからpH依存的な構造変化に関与することが考えられ、昨年度に続きこの領域に着目して研究を行った。
系統的に様々な生化学解析を行った結果、ヒスチジンリッチな領域が亜鉛イオンと結合しC-tailの開閉を行うことや、pH依存的な構造変化とは別に働く可能性があること、亜鉛イオン依存的な構造変化とpH依存的な構造変化で結合する基質が違うことなどが示された。これらの成果はERp44が小胞体品質管理のために行う構造変化機序の詳細をさらに明らかにするものである。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Inhibition of the functional interplay between ER oxidoreduclin-1 a (Ero1a) and protein disulfide isomerase (PDI) by the endocrine disruptor2014
Author(s)
Okumura M, Kadokura H, Hashimoto S, Yutani K, Kanemura S, Hikima T, Hidaka Y, Ito L, Shiba K, Masui S, Imai D, Imaoka S, Yamaguchi H, Inaba K
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: ２６
Pages: ２７００４－２７０１８
DOI
Peer Reviewed
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