Identification of factors regulating a novel pathway in the mammalian Golgi stress response using genome-wide CRISPR screening

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16131
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: University of Hyogo
• Principal Investigator: Sasaki Kanae 兵庫県立大学, 理学研究科, 助教 (80752427)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ゴルジ体 / ストレス応答 / 糖鎖修飾 / プロテオグリカン / 転写制御

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is to determine the molecular mechanism of the proteoglycan pathway in the mammalian Golgi stress response that augments the capacity of O-type glycosylation. We identified transcription factors KLF2 and KLF4 as regulators of the proteoglycan pathway. Depending on the Golgi stress, KLF2 and KLF4 were upregulated at the transcription and translation levels. Then, KLF2 and KLF4 bound to the enhancer PGSE and activated it. These results indicated that KLF2 and KLF4 probably regulate gene expression of glycosylation enzymes.

Free Research Field

細胞生物学、分子生物学、生物化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ゴルジ体ストレス応答の分子機構について、ストレスを感知するセンサーやシグナル伝達因子など、多くの制御因子がまだ未同定である。本研究の成果により、プロテオグリカン経路で機能する転写因子KLF2/4を同定したことで、さらに上流で機能する制御因子を発見する手がかりを得ることができたと考え、学術的に非常に重要な成果であると考えている。本研究からさらに発展してプロテオグリカン経路の全貌を明らかにできれば、軟骨形成不全や損傷脊髄再生など、プロテオグリカン産生が関与する、様々な疾患に対する治療方法開発に大きく貢献できると考えている。