新生分泌系蛋白の高次構造再編及び輸送シグナル認識に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380295
• Research Institution: Fukushima Medical University School of Medicine
• Principal Investigator: 和田 郁夫 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (40182969)
• Keywords: 蛍光相関分光法 / 小胞体 / フォールディング / フィブリノーゲン / 品質管理

Research Abstract

1.分泌系において新生蛋白質がterminal misfoldingになることを防ぐ機構として、ランダムな速い(サブミリ秒レベル)動きを抑制するための装置が存在することを報告した。これは蛍光相関分光法(FCS)の新生蛋白質成熟化過程分析のための初めての応用であり、同時に、その結果を、より遅い動きの解析手法である蛍光消光回復法(FRAP)の解析結果と比較することで、小胞体には能動的な動きの機構が存在することを示唆した。
2.フィブリノーゲン6量体の形成には、ヘテロ3量体から6量体への変換が律速段階となり、それはErp57が特異的に促進することを示した。
3.フィブリノーゲンのγサブユニットを単独で発現すると、サブユニット集合が出来ないのでterminal misfoldingを行い、分解される。その過程を解析することで、ミスフォールドした蛋白が、選択的に小胞体からリソソームに運ばれる機構が存在し、その受容体と思える蛋白質が示唆された。すなわち、terminal misfoldingが起こり、しかもそれが小胞体での逆行輸送・プロテアソームでの分解を受けれないような巨大凝集体を形成する場合にはその受容体に結合して、小胞体から輸送により排除するための装置が存在することが示唆された。
4.小胞体内での品質管理機構におけるマンノーストリミングの役割を解明するためにマンノシダーゼIの過剰発現によるアンチトリプシン変異体(nullHongKong)の分解を解析したところ、予想通りにこの酵素がタイマー的な役割を果たすものの、EDEMとは作用機序が異なることを報告した。
5.カルネキシンの過剰発現によるOSER(organized smooth ER)形成が変異型CFTR(Δ508)を発現した場合には起きるものの、正常型CFTRを発現すると起こらないことを報告した。

Research Products

• [Publications] Kamada et al.: "Regulation of immature protein dynamics in the endoplasmic reticulum"Journal of Biological Chemistry. (in press).
• [Publications] Okiyoneda et al.: "F508 CFTR pool in the endoplasmic reticulum is increased by calnexin overexpression"Molecular Biology of the cell. 15・2. 563-574 (2004)
• [Publications] Takamura et al.: "Accumulation of Hsp70/Hsc70 molecular chaperone regulator BAG-1 on COPI-coated structures in gastric epithelial cells."International Journal of Onocology. 23・5. 1301-1308 (2003)
• [Publications] Ishizaki et al.: "Cyclic AMP induces phosphorylation of claudin-5 immunoprecipitates and expression of claudin-5 gene in blood-brain-barrier endothelial cells via protein kinase A-dependent and -independent pathways"Experimental Cell Research. 290・2. 275-288 (2003)
• [Publications] Jia et al.: "Differential localization of lipid phosphate phosphatases 1 and 3 to cell surface subdomains in polarized MDCK cells"FEBS letter. 552・2-3. 240-246 (2003)
• [Publications] Hosakawa et al.: "Enhancement of Endoplasmic Reticulum (ER) Degradation of Misfolded Null Hong Kong {alpha}1-Antitrypsin by Human ER Mannosidase I"Journal of Biological Chemistry. 278・28. 26287-26294 (2003)