2017 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation and application of regulatory mechanisms underlying biogenesis of transport vesicles budding from the endoplasmic reticulum
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15K07384
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
柴田 秀樹 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30314470)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | カルシウム / COPII小胞 / 分泌経路 / 小胞輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、哺乳類細胞の小胞体からゴルジ体への輸送を担うCOPII小胞の小胞体からの出芽の調節機構を解明することで、高機能タンパク質を大量に分泌可能な細胞系の樹立の一助をすることを目的とした。昨年度、COPIIの外被覆を構成するSec31Aに結合するタンパク質を探索し、タンパク質の折畳みを担う複合体の全てのサブユニットを同定したが、今年度はその中のひとつのサブユニットが、Sec31Aのアミノ末端領域に結合することを明らかにした。また、繊維芽細胞を用いてI型コラーゲン前駆体の小胞体からゴルジ体への輸送を追跡したところ、このサブユニットの発現抑制により輸送が遅延する様子が観察された。Sec31Aの正常な折畳みがコラーゲン輸送に必要である可能性が考えられた。一方で、申請者らはカルシウムイオン（Ca2+）結合蛋白質ALG-2がSec31AにCa2+依存的に結合することで小胞体のCOPII小胞が出芽する特別な領域（ER exit site、ERES）に動員されることを見出しているが、ALG-2の相互作用タンパク質としてMISSLとMAP1Bを同定しALG-2がこれらのタンパク質と3者複合体を形成することを報告した。MISSLはERESに局在するが、生化学的解析の結果、この複合体にはSec31Aが含まれていなかったことから、ALG-2はERESにおいてSec31Aとは独立した機能も有することが考えられた。さらにMAP1BのALG-2結合領域を同定し、これまでに申請者らが明らかにしたALG-2相互作用蛋白質との結合様式とは異なるユニークな性質を有していることを見出し、報告した。また、初期分泌経路を制御するアネキシンA11のミスセンス変異が筋萎縮性側索硬化症の発症に関連することを報告した。
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