2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of physiological functions of the EF-hand protein ALG-2 as a calcium-stress response factor
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17H03803
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
牧 正敏 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (40183610)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴田 秀樹 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30314470)
高原 照直 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (90708059)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | calcium / ALG-2 / NFAT / SARAF / ubiquitin / TRPML1 / TRPV1 / cell death |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一過性の細胞内Ca2+濃度上昇は様々な細胞応答を引き起こすが、Ca2+ の恒常性維持破綻は細胞死をもたらす。（１） Ca2+動員で活性化される高感度NFATレポーター測定系を開発し、アセチルコリン受容体刺激で有効に作用することをすでに実証していたが、一過性受容体電位型（TRP）チャネルに対する有効性を検討した。TRPチャネルをヒト胚性腎細胞HEK293に一過性に発現させ、確立した測定システムにより解析した。（２） リソソームに局在しリピドーシスIV型の原因遺伝子であるMCOLN1 (TRPML1)のアゴニストML-SA1の添加によりNFAT活性の上昇が観察され、FK506によって抑制された。また、報告されているCa2+結合蛋白質ALG-2との相互作用欠失TRPML1変異体を用いたところNFAT活性の上昇が観察された。（３） カプサイシンの受容体TRPV1の発現によりリガンド無添加でNFAT活性の上昇が観察された。しかし、予想外にカプサイシン添加により濃度依存的に抑制された。カプサイシンは、制御領域がリン酸化されない恒常的活性化NFATに対しても阻害した。一方、cAMP応答配列（CRE）レポーター測定系に対しては抑制効果がなく、NFAT-REに特異的であった。（４）ALG-2相互作用因子であるSARAFがNEDD4ファミリーによってユビキチン化されること、ユビキチン化にはPPxYモチーフが重要であること、ALG-2がユビキチン化を阻害することを明らかにした。（５）DAPK1による細胞死調節を解析した結果、ALG-2結合能をもつ微小管結合タンパク質MAP1Bの関与が示唆された。（６）抗がん剤doxorubicinによって誘導されるCDIP1はALG-2が介在してTSG101と相互作用し、ALG-2がCa2+依存性のアダプターとして機能することが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
国内外の学会で報告可能な成果があった。新しいレポーター測定系および高感度定量的ALG-2相互作用測定方法を専門書で発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ALG-2がSARAFユビキチン化を阻害することは明らかになったが、ユビキチン化によって顕著な半減期の短縮は観察されず、生理的意義が不明である。ALG-2のSOCEに対する生理的意義を明らかにするため、生細胞観察とカルシウムイメージング法によりCa2+動態解析をするため、還流装置の採用準備をしている。
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