2017 Fiscal Year Annual Research Report
Substrate recognition mechanism of the endoplasmic reticulum-localized mannosidase EDEM
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15K06996
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
岡田 徹也 京都大学, 理学研究科, 助教 (70378529)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 小胞体 / マンノシダーゼ / タンパク質分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度ではEDEM2の機能について、以下の解析を行った。
①EDEM2変異体の機能解析：前年度までにEDEM2のマンノシダーゼ活性に必要なアミノ酸残基を３箇所同定している。今年度では、マンノシダーゼ活性を失う変異体の分解促進活性を検討した。その結果、いずれの変異体においても、モデル分解基質であるCD3δΔTMの分解を促進する活性が低下した。この結果は、EDEM２のマンノシダーゼ活性とタンパク質分解促進機能が強く相関することを示している。
②EDEM2の機能に必須なパートナー分子の同定：EDEM2の出芽酵母ホモログであるHtm1pは、プロテインジスルフィドイソメラーゼPdi1pと相互作用することによって活性制御を受ける。そこで、種々のPDI様タンパク質とEDEM2の相互作用を検討した結果、EDEM2と安定な複合体を形成する分子を同定することに成功した。同定した結合分子の機能を明らかにするために、HCT116細胞において、CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集法による遺伝子破壊を行った。その結果、同定したEDEM2結合分子の遺伝子破壊により、EDEM2タンパク質の発現量が有意に低下することを見いだした。この知見は、同定した結合分子がEDEM2の安定性に関与することを示唆している。さらに、樹立した遺伝子破壊細胞においては、(１)種々の糖タンパク質の糖鎖トリミングが阻害されること、(２)モデル分解糖タンパク質であるATF6の分解が遅延すること、が明らかとなった。これらの結果はEDEM2欠損細胞の表現型と一致している。以上のことから、同定した分子は、EDEM2の機能に必須なパートナー分子であると考えられた。
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