Analysis of recognition mechanisms of misfoled proteins accumulated in the endoplasmic reticulum

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H01432
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Mori Kazutoshi 京都大学, 理学研究科, 教授 (70182194)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 構造異常タンパク質

Outline of Final Research Achievements

Protein must gain correct tertiary and quaternary structure to fulfill its function assigned by the genetic code. Misfolded proteins are harmful to the cell. Misfolded proteins accumulated in the endoplasmic reticulum (ER), an organelle, are dealt with ER-associated degradation (ERAD). We unraveled a mechanism of ERAD. In the case of misfolded glycoproteins, the structure of N-glycan is recognized for degradation. We proposed that an enzyme termed EDEN2 initiates the first step of ERAD of misfolded glycoproteins. We demonstrated that EDEM2 indeed catalyzes the first step, only when complexed with TXNDC11 (eLife, 2020).

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

EDEM2というタンパク質は、期待される酵素活性を試験管内で発揮しないと2005年に報告されていました。遺伝子破壊細胞の解析により、EDEM2が構造異常糖タンパク質の小胞体関連分解における第一段階に関与することを我々が見出し、従来のモデルを一新する提唱を2014年に行いました。しかし、試験内の結果と細胞内の結果とが矛盾していました。今回、その矛盾を複合体形成の観点を用いて解決しました。小胞体関連分解は６０種以上の疾患の発症に関係しており、これらの治療への道につながる成果です。