2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of the maintenance of ER homeostasis by redox regulation
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24227009
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
永田 和宏 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (50127114)
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| Project Period (FY) |
2012-05-31 – 2017-03-31
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| Keywords | 小胞体 / カルシウム恒常性 / レドックス恒常性 / プロテオステイシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）ERdj5によるSERCA2カルシウム取り込み活性制御を介したカルシウム恒常性維持機構
研究代表者らは、小胞体中の唯一の還元酵素ERdj5がカルシウムポンプSERCA2bに結合し、そのジスルフィド結合を還元することによって、小胞体へのカルシウムの取り込みが促進することを見出した。しかもERdj5自身がカルシウムイオン濃度によってオリゴマー状態を変化させ、低カルシウムイオン濃度になった時のみSERCA2bを活性化することを見出した。この成果は、Proc.Nat.Acad.Sci USA誌においてすでにpublishされている。
さらに、ERdj5の還元活性がどこから来ているのかについても研究を進めており、ERdj5に還元力を与える上流分子の同定を進める。候補因子としてEro1を同定した。新生鎖から電子を受け取ったEro1は、ERdj5に結合し、電子を与えることによって、ERdj5を還元することがほぼ明らかになったことは大きな成果と言える。この成果は現在、論文として報告すべく準備を進めている。
２）サイトゾルにおけるタンパク質恒常性と小胞体内腔におけるレドックス恒常性のクロストーク
サイトゾルにおけるタンパク質恒常性の破綻が、小胞体内腔のレドックス環境を還元方向へシフトさせることを発見した。これは哺乳類細胞において確認できているが、線虫を用いた系でも同様の効果を確認し、この成果はEMBO J. 誌に掲載された。
さらにこの仕事の発展として、小胞体におけるレドックス因子の相互作用、ネットワーク形成についても仕事を進めた。その結果、小胞体内の新規因子ERp18という比較的小さなレドックスタンパク質が、２量体から多量体への構造変化を通じて、その酵素活性を還元活性から過酸化水素除去活性へと変化させることを見い出し、毒性のある過酸化水素の消去に関して、新しいシステムがあることを明かにした。この成果も近く発表の予定である。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A small-molecule compound inhibits a collagen-specific molecular chaperone and could represent a potential remedy for fibrosis2017
Author(s)
S. Ito, K. Ogawa, K. Takeuchi, M. Takagi, M. Yoshida, T. Hirokawa, S. Hirayama, K. Shin-Ya, I. Shimada, T. Doi, N. Goshima, T. Natsume, K. Nagata
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 292
Pages: 20076-20085
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Redox-assisted regulation of Ca2+ homeostasis in the endoplasmic reticulum by disulfide reductase ERdj52016
Author(s)
R. Ushioda, A. Miyamoto, M. Inoue, S. Watanabe, M. Okumura, K. Maegawa, K. Uegaki, S.i Fujii, Y. Fukuda, M. Umitsu, J. Takagi, K. Inaba, K. Mikoshiba, K. Nagata
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
Volume: 113
Pages: 6055-6063
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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