2018 Fiscal Year Annual Research Report
TRIM-SUMO-11S proteasome pathway: a possible axis for ubiquitylation-independent endoplasmic reticulum-associated degradation of AE1 mutants
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16H05031
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
稲葉 睦 北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (00183179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 健介 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (40570073)
山崎 淳平 北海道大学, 獣医学研究院, 助教 (20732902)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 小胞体関連分解 / プロテアソーム / 膜タンパク質 / 品質管理 / 変異タンパク質 / 疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、小胞体(ER)で作られたAE1アニオン交換輸送体変異体R664X AE1のUb非依存性ERQC/ERADの仕組みの解明である。平成３０年度は、ERのトランスロコンであるDerlin-1、-2とRX AE1の相互作用に焦点をあて、EGFP-RX AE1、RX AE1-EGFP、ΔCD AE1などRX AE1の修飾体についてその構造／ERにおける膜トポロジーとDerlinsによる認識との関連を検討した。その結果、本来の細胞質ドメインをもつRX-AE1とRX AE1-EGFPはいずれもほぼ100％がERに分布し、プロテアソーム分解を阻害しても、その分布に変化は生じなかった。一方、細胞質ドメインのN末端側を修飾したEGFP-RX AE1は50％の細胞でERの複数箇所に大きな集積像を呈した。プロテアソームの阻害によりその割合は80％に増加し、Derlin-1、-2、あるいはその両者の発現を抑制すると、この細胞内分布自体は変化しないものの、細胞内含量に著しい増加がみられた。また、細胞質ドメインを欠くΔCD AE1はERには認められず細胞質に点状の分布を示し、一部の細胞ではアグリソーム様凝集塊を形成した。さらにDerlin-1、-2の発現を抑制すると凝集塊をもつ細胞の大幅な増加、細胞内含量の可溶性／非可溶性画分における著増が認められた。これらの結果から、RX AE1の逆行輸送にはDerlin-1とDerlin-2の両者が不可欠であること、ならびにRX AE1の細胞質ドメインが細胞質への逆行輸送／Ub非依存性のプロテアソーム分解に際して何らかの認識を受けることが判明した。なお、ER膜上での分解の直接的／特異的に実証するため、ER内の逆行輸送／分解中間産物を検出する実験系を新たに構築することとし、現在、必要な分子を安定に発現する細胞を作製している。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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