Understanding the molecular mechanism by which PDI family catalyze oxidative protein folding of nascent chains

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16092
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43040:Biophysics-related
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: Kanemura Shingo 関西学院大学, 理学部, 助教 (50803178)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 小胞体 / ジスルフィド結合 / 酸化的フォールディング / 新生鎖 / PDIファミリー

Outline of Final Research Achievements

Oxidative protein folding, which is essential for protein function, is catalyzed by PDI family enzymes. This study revealed that the secondary structure of proteins promotes the formation of native disulfide bonds in the folding. Furthermore, the structural and functional correlations of the PDI family enzymes ERp57, P5 and PDI oxidase GPx7/8 were clarified. Thus, we elucidated a part of the protein quality control network in the endoplasmic reticulum.

Free Research Field

生化学、構造生物学、生物物理学、タンパク質科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

酸化的フォールディングの制御破綻は、アルツハイマー症、筋萎縮性側索硬化症をはじめとした神経変性疾患、糖尿病などの原因として知られている。本研究において、新生鎖の酸化的フォールディング機構及びPDIファミリー酵素による触媒機構を明らかにした。本研究成果は、タンパク質品質管理機構だけでなく神経変性疾患などの発症機構の解明にも繋がり、医学分野への貢献も大いに期待できる。