ASPS-1によるCDC-48のデフォルト化の解析と新規線虫糖尿病モデルの確立

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K07371
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 山中 邦俊 熊本大学, 発生医学研究所, 准教授 (90212290)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: AAAシャペロン / CDC-48 / 寿命

Outline of Annual Research Achievements

CDC-48は、極めて多岐にわたる機能に関するAAA型シャペロンである。Nドメイン結合アダプターASPS-1が線虫の寿命制御に関わり、CDC-48の量の低下に伴ってASPS-1の重要性が増すというユニークな性質を見出したことにより、本研究課題を開始した。ASPS-1欠損株にDAF-18(PTENホモログ)欠損やDAF-16(FOXOホモログ)欠損を導入すると、長寿命性は抑制され、DAF-18欠損株やDAF-16欠損株と同様な短寿命を示したことから、CDC-48-ASPS-1がDAF-18のフォスファターゼ活性を負に調節し、インスリン経路を制御している因子であると考えている。
CDC-48-ASPS-1の作用点を明らかにする目的で、FLAGタグを付加したASPS-1を発現する線虫を構築し、現在マス解析を行なっている。またASPS-1とDAF-16で逆の発現制御を受けている遺伝子を同定する目的でそれぞれの欠損変異株を用いてRNA-seq解析を行なった。現在２つの遺伝子を同定し、それらがどのように寿命に関わっているかを解析している。
DAF-18は、C末端にPDZドメインと相互作用する配列を持っており、PDZドメイン含有タンパク質ARR-1との相互作用がデータベースに記載されている。匂い感知のジアセチルシグナル伝達経路にもARR-1が含まれている。これらのことから、CDC-48-ASPS-1複合体は、ARR-1をはじめとするPDZドメイン含有タンパク質とそれに相互作用するタンパク質(DAF-18を含む)の結合状態を制御しているとの仮説を立てた。種々のPDZドメイン含有タンパク質欠損株を用いて調べた結果、MPZ-1が寿命に、ARR-1がジアセチルシグナル伝達に関与していることが明らかになり仮説を支持することができた。DAF-18が相互作用するPDZドメイン含有タンパク質を同定する目的で、DAF-18にHAタグを付加する事により現在マス解析中である。