2021 Fiscal Year Annual Research Report
PDIファミリーメンバーP5による小胞体内蛋白質品質管理の解明
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19K06520
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
奥村 正樹 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50635810)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 酸化的フォールディング / PDI family / P5 / シャペロン / SAXS / NMR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳動物細胞の小胞体において、酸化的フォールディングの触媒や小胞体ストレス応答因子であるIRE1の機能制御能に関わるP5はこれまで構造未知なためその作動原理は不明であった。今回X線小角散乱とSECによる構造解析より、そのN末端に存在するチオレドキシン様ドメインa0が二量体化に関わることを明らかにした。これまで解かれていた結晶構造を基に、新たにa0ドメインに二量体化に重要なLeu-Val adhesive motifを見出した。以上の結果は、2021年Structure誌に研究成果として発表した。そのため、当初の計画はすでに終えたが、2021年度はさらにP5のカルシウム結合サイトの検索を行った。P5は過去にCa2+ binding protein 1としても報告されていたが、そのカルシウム結合サイトは不明であった。1次配列上Glu richな配列がC-terminalに保存されていることを明らかにし、2021年Structure誌として発表したが、さらに残基レベルでのカルシウム結合部位をNMRにより解析している。この結果、2か所のカルシウム結合サイトの特定に至っており、現在論文投稿準備中である。さらに、P5はPDIと複合体を組むことで、酸化的フォールディングを促し、P5はERp72と複合体を組むことでシャペロン機能を亢進することも見出し、2021年Biologyに発表した。以上、本課題では、P5の新規構造の基づいた生理学的意義の探求において、一定の解釈を与えたのみならず、新たにP5がPDI/ERp72と複合体を組むことで、機能亢進することを見出し、当初の課題計画以上の進展と論文発表に繋がった。
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[Journal Article] A unique leucine-valine adhesive motif supports structure and function of protein disulfide isomerase P5 via dimerization.2021
Author(s)
*Okumura M, Kanemura S, Matsusaki M, Kinoshita M, Saio T, Ito D, Hirayama C, Kumeta H, Watabe M, Amagai Y, Lee YH, Akiyama S, and *Inaba K.
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Journal Title
Structure
Volume: 29
Pages: 1-14
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Functional Interplay between P5 and PDI/ERp72 to Drive Protein Folding.2021
Author(s)
Matsusaki M, Okada R, Tanikawa Y, Kanemura S, Ito D, Lin Y, Watabe M, Yamaguchi H, Saio T, Lee YH, Inaba K, and *Okumura M.
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Journal Title
Biology
Volume: 10
Pages: 1112
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Ca2+ Regulates ERp57-Calnexin Complex Formation.2021
Author(s)
Tanikawa Y,# Kanemura S,# Ito D, Lin Y, Matsusaki M, Kuroki K, Yamaguchi H, Maenaka K, Lee YH, Inaba K, and *Okumura M.
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Journal Title
Molecules
Volume: 26
Pages: 2853
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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