Elucidation of the mechanism of physiological ER stress response required for the homeostasis of cell and whole body

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H01468
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied biochemistry
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: Kohno Kenji 奈良先端科学技術大学院大学, 研究推進機構, 特任教授 (50142005)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 都留 秋雄 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (80273861) ; 木俣 行雄 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (60263448)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 小胞体 / ストレス応答 / インスリン / 糖尿病 / リボソーム / 翻訳休止

Outline of Final Research Achievements

Firstly, the constitutive activation of IRE1-XBP1 pathway in the ER of mouse islet beta-cells is required for the normal insulin secretion and both the survival and the maintenance of mouse islet beta-cells using IRE1 knockout mice. Secondly, cryo-electron micrographic studies clarified the 3D structure of translational pausing peptide of XBP1u protein, indicating that the specific amino acid residues in XBP1u directly interacts with the ribosomal components in ribosome tunnel.

Free Research Field

分子細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糖尿病の原因となる血糖値調節ホルモンのインスリン分泌が、膵島β細胞での小胞体ストレス応答経路IRE1-XBP1経路の恒常的活性化に依存していることを明らかにした。この結果は、正常なインスリン分泌の理解の一助になるとともに糖尿病治療にとっても役に立つ。また、XBP1蛋白質の翻訳過程での一時的休止は、上記の効率的な情報伝達に必要であるが、何故一時休止ということが起こるのか、その原因についても明らかにした。