2020 Fiscal Year Annual Research Report
Complex formation of sphingomyelin synthase with glucosylceramide synthase increases sphingomyelin and decreases glucosylceramide levels
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18K06635
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
林 康広 帝京大学, 薬学部, 講師 (70582857)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | スフィンゴミエリン合成酵素 / ヘテロ複合体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、SM合成酵素2 (SMS2) がヒト免疫不全ウイルスのエンベロープタンパク質を介した膜融合を促進することを明らかにした。その解析の過程で、SMS2のアイソフォームタンパク質であるSMS1とグルコシルセラミド合成酵素(GCS) が近接することを見い出した。SMS1 は主にmedial/trans-Golgiに局在し、GCSはGolgi全体に幅広く局在することから、主としてSMS1とGCSは異なるゴルジ網に局在しながらも、部分的に共局在することが知られている。しかしながら、ゴルジ体で共局在するSMS1とGCSの役割については不明な点が多い。我々は、免疫沈降法および蛍光タンパク質再構成法より、SMS1とGCSがヘテロ複合体を形成しうること、そして、SMS1のN末端に存在するsterile alpha motif (SAM) 領域がGCSとの複合体形成に重要である事を本学会にて報告した。今回は、SMS1とGCSのヘテロ複合体の形成が、スフィンゴミエリン (SM) およびグルコシルセラミド (GlcCer) 産生に与える影響を調べた。FKBP (FK506-binding protein)-SMS1キメラ蛋白質とFRB (FKBP-rapamycin binding protein)-GCSキメラ蛋白質をSMS1/GCS欠損細胞に発現させ、ラパマイシン存在下でヘテロダイマーを形成させると、SM産生が促進することを見出した。また、SMS1とGCSとのキメラタンパク質ではSM産生が促進するが、GlcCer産生は抑制された。GlcCer産生量は、キメラタンパク質におけるSMS1とGCS間の距離の長さに依存することから、SMS1とGCSが極めて近距離に局在するヘテロ複合体においてGlcCer産生が抑制されることが示唆された。
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