Sorting mechanism of processing enzymes to the secretory granules.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06070
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
• Research Institution: Akita Prefectural University
• Principal Investigator: Masahiro Hosaka 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (80311603)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ペプチドホルモン / 分泌顆粒 / ホルモン修飾酵素 / 選別輸送

Outline of Final Research Achievements

Peptide-hormone precursors in the secretory granules of endocrine cells are modified by various activating enzymes that accumulate on the secretory granule membrane to mature into biologically active hormones. However, the mechanism by which hormone precursors and activating enzymes selectively meet in the secretory granules has not yet been elucidated. In this study, we focused on secretogranin II and secretogranin III (Sg2 and Sg3), which transport hormones to secretory granules from trans-golgi network, and investigated the role of these molecules in the co-transport process of hormone precursors and activating enzymes using Sg2- and Sg3- knockout (KO) mice. Furthermore, Sg2/Sg3- double-knockout (DKO) mice were generated and analyzed to examine the functional compensatory mechanism of multiple species of granin-proteins.

Free Research Field

機能生物化学関連

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの研究から、ペプチドホルモン前駆体が活性化されるためには活性化酵素群が集積する顆粒膜のドメインと出会うことが必須であり、グラニンはこの両者の近接に重要な役割を果たすことが示唆されたが、その分子機構に不明な点が多い。さらに申請者のSg3-KOマウスの解析から、単独のグラニン欠損では致命的なホルモン分泌不全が生じないことが明らかになったが、このホルモン分泌の代償機構についても解明されていない。本研究を通じて、ペプチドホルモン活性化過程におけるグラニンの役割を解明し、活性型ホルモンの不充足に起因する生活習慣病の病因解明や新規治療・予防法の提案に向けて、新しい観点からのアプローチを確立したい。