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2013 Fiscal Year Annual Research Report

タンパク質GPIアンカーの構造変化の分子機構と機能との相関の解明

Research Project

Project/Area Number 21247018
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

木下 タロウ  大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (10153165)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前田 裕輔  大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (00294124)
村上 良子  大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (00304048)
藤田 盛久  大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (30532056)
Project Period (FY) 2009-04-01 – 2014-03-31
KeywordsGPIアンカー / 遺伝子 / 酵素 / タンパク質
Research Abstract

GPIアンカー型タンパク質(GPI-AP)の構造変化と輸送に関わる遺伝子群の解明に関し、GPI-APの小胞体からの輸送過程で、積荷受容体として働くp24ファミリータンパク質複合体の構造・機能の解析を進めた。ガンマサブファミリーのうちガンマ2のノックダウンだけが輸送遅延を起こし、ガンマ2が特異性を決めていることが確かめられた。ガンマ2のどのドメインが特異的輸送に関わっているかを決めるため、最も似ているガンマ1とドメインを交換したキメラを作製した。その結果、GOLDドメインと膜貫通ドメインは交換可能であったが、アルファドメインは交換不可能であった。さらに、アルファドメインに変異を導入して機能を検討した結果、膜に近い領域が重要であることがわかった。各キメラの輸送における機能は、GPI-APとの結合機能と相関したので、アルファドメインの膜近傍領域にGPIアンカーとの相互作用部位が存在すると結論した。Wntの輸送にも、p24ファミリータンパク質が必要であることが示されつつあるので、GPI-APと同じ受容体を使うのかを解析する系の確立を進めた。CRISPR-Cas9系を用い、p24ガンマ2とデルタ1をノックアウトした細胞株を確立し、GPI-APの輸送が遅延することを確認した。Wntの輸送が遅延するかの検討を進めている。GPIアンカーの脂肪酸リモデリングの生物学的意義の解明に関し、昨年度までにPGAP3遺伝子の全身でのノックアウトマウスを作製し解析した結果、液性免疫系の恒常性維持に重要であることが明らかにした。昨年度、この働きにどの細胞系統においてPGAP3が重要なのかを検討するため、T細胞、B細胞だけで脂肪酸リモデリングが起こらないマウスを作製し、今年度も引き続き観察を続けたが、自己免疫個体は出現しなかったので、他の細胞での異常が必要であると結論した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Significance of GPI-anchored protein enrichment in lipid rafts for the control of autoimmunity.2013

    • Author(s)
      Wang, Y.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 288 Pages: 25490-25499

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M113.492611

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glycosylphosphatidylinositol mannosyltransferase II is the rate-limiting enzyme in glycosylphosphatidylinositol biosynthesis under limited dolichol-phosphate mannose availability.2013

    • Author(s)
      Hirata, T.
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: 154 Pages: 257-264

    • DOI

      doi: 10.1093/jb/mvt045

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A case of paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH) caused by a germline mutation and a somatic mutation in PIGT.2013

    • Author(s)
      Krawitz, P. M.
    • Journal Title

      Blood

      Volume: 122 Pages: 1312-1315

    • DOI

      doi: 10.1182/blood-2013-01-481499

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transport of glycosylphosphatidylinositol-anchored proteins from the endoplasmic reticulum.2013

    • Author(s)
      Kinoshita, T.
    • Journal Title

      Biochim. Biophys. Acta - Mol. Cell Res.

      Volume: 1833 Pages: 2473-2478

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbamcr.2013.01.027

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Structural Changes of GPI Anchor after its Attachment to Proteins: Functional Significance.2014

    • Author(s)
      Taroh Kinoshita
    • Organizer
      IUBMB 10th International Symposium on Biochemical Roles of Eukaryotic Cell Surface Macromolecules
    • Place of Presentation
      インド国、コルカタ市
    • Year and Date
      20140120-20140124
    • Invited
  • [Presentation] Inherited GPI-anchor deficiencies caused by the hypomorphic mutations in PIGA gene: comparison to paroxysmal nocturnal hemogrobinuria2013

    • Author(s)
      Yoshiko Murakami
    • Organizer
      55th ASH Annual Meeting and Exposition
    • Place of Presentation
      米国ニューオリンズ市
    • Year and Date
      20131207-20131210
  • [Presentation] タンパク質への付加後に起こるGPIアンカーの構造変化の機能的意義2013

    • Author(s)
      木下タロウ
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      20131203-20131205
  • [Presentation] Remodeling and function of GPI anchors in protein sorting, trafficking, and dynamics.2013

    • Author(s)
      Taroh Kinoshita
    • Organizer
      FASEB Science Research Conferences: Protein Lipidation, Signaling, and Membrane Domains
    • Place of Presentation
      米国バーモント州Saxtons River市
    • Year and Date
      20130714-20130719
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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