細胞外シグナル伝達を制御する核膜蛋白質の翻訳後プロセシング機構の解析

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K16147
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 佐藤 夢子 (小林夢子) 帝京大学, 付置研究所, 特任助教 (00756447)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 核膜蛋白質 / 翻訳後修飾 / TGF-βシグナル伝達

Outline of Annual Research Achievements

MAN1は膠原病患者の抗核膜抗体により認識される核内膜蛋白質で、TGF-βシグナル伝達で働く転写因子のR-Smadと直接結合し、TGF-βシグナルの抑制因子として働く。本課題は、MAN1の翻訳後修飾、特にプロセシング機構に注目し、核膜蛋白質の新しい機能を明らかにすることを目的としている。
まずは、タグ付きMAN1蛋白質をアフリカツメガエル胚に発現させ、蛋白質発現解析を行った。その結果、新生蛋白質のバンドは確認できたが、プロセシングを含め、明確な翻訳後修飾は示されなかった。そこで、TGFβ (アクチビン) シグナル存在下でのMAN1蛋白質のプロセシングの有無を確認するため、タグ付きMAN1蛋白質を発現させたツメガエル胚の動物極側細胞塊 (アニマルキャップ)を切り出し、アクチビン存在下で培養した後、ウェスタンブロットを行った。その結果、コントロールと比較して、アクチビン処理によって、タグ付きMAN1蛋白質は不安定化する事が示唆された。また、アクチビン存在下では、MAN1の核膜局在が著しく低下する事も示唆された。
これは、TGF-βシグナルの抑制性因子であるMAN1が、TGF-βシグナル存在下では積極的に分解される可能性を示唆しているが、結果の再現性を確認するため、追加実験が必要である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

令和2年度は、新型コロナの影響で、実験遂行時間が限られていたこと、また論文執筆作業などが重なり、予定よりも研究進捗状況が遅れた。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度は、まずアクチビン存在下でのMan1蛋白質の分解や安定化の程度を検討するため、添加するアクチビンの濃度や培養条件を振る事を検討している。次に、翻訳後修飾による蛋白質の分解経路が良く知られているため、MAN1蛋白質のリン酸化修飾やユビキチン修飾機構にも着目する。以前、MAN1の予測修飾部位をデータベースから確認したので、それら予想修飾部位の変異体をアフリカツメガエル胚に発現させ、蛋白質発現解析を行う。得られた結果や成果に関しては、国内シンポジウムで発表することを念頭におき、入念な準備のうえで遂行するものとする。

Causes of Carryover

次年度は、最終年度であり、得られた結果を学会やシンポジウムなどで発表する事や論文を執筆する予定を立てている。未使用額はその経費に充てる予定である。