2013 Fiscal Year Research-status Report
新規レドックス因子Prx4による蛋白質の酸化的折畳みとその生理的役割の解明
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25870075
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
倉橋 敏裕 山形大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00596570)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ペルオキシレドキシン / Prx4 / 小胞体 / 蛋白質の酸化的折畳み |
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| Research Abstract |
分泌蛋白質や膜蛋白質が正常に機能するためには、小胞体における酸化的折畳みが重要である。酸化的折畳みに障害が生じると、異常蛋白質の蓄積等がひきおこされ、それは神経変性疾患や癌といった疾患の原因になる。
Prxファミリー蛋白質はperoxidase活性を有する酸化還元酵素で、人を含む哺乳類では6種類のファミリーメンバーが知られている。それぞれ発現の組織特異性や細胞内局在などに違いがあるが、Prx4はファミリー内で唯一分泌シグナル配列を有するため、小胞体に局在することがこれまでに明らかになっている。小胞体での機能は長らく不明だったが、近年、Prx4が小胞体において蛋白質の酸化的折畳みに関与していることが明らかになった。しかしながら、その分子機構の詳細や、生理的意義に関してはほとんどわかっていない。
そこで、Prx4が関わる酸化的折畳みの詳細を解明する目的で、我々が作成したPrx4ノックアウトマウスを解析した。これまので私達の解析から、Prx4ノックアウトマウスは通常飼育下では顕著な表現型を示さないことが明らかになっている。そこで、蛋白質の酸化的折畳みは酸化ストレスに脆弱であるとの考えから、全身性で酸化ストレスの亢進が観察されるSod1ノックアウトマウスをPrx4ノックアウトマウスと交配することによりPrx4;Sod1二重欠損マウスを作成し、現在解析を進めている。
また、Prx4がどういった因子と相互作用して酸化的折畳みに関与しているのかを分子レベルで明らかにする目的で、Halo-tagを付加したPrx4発現ベクターを作製し、培養細胞を用いたPull-down assayを行った。その結果、小胞体に局在し、酸化的折畳みに関与することが以前から明らかにされているPDIファミリー蛋白質やシャペロン蛋白質を同定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで細胞レベルで示唆されていた「Prx4は小胞体における蛋白質の酸化的折畳みに重要である」という知見を個体レベルで検証するための準備が整いつつある。また、Prx4と相互作用する因子を同定できたことは、Prx4が関わる蛋白質の酸化的折畳み機構の詳細を分子レベルで明らかにする上で重要であり、今後の解析への準備が整いつつあると考える。よって概ね順調に研究が進行しているものと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回新たに作成したPrx4;Sod1二重欠損マウスの表現型解析を詳細に行う。特にPrx4の発現が高い肝臓を中心に解析する。
これまでにPrx4と相互作用する因子として小胞体に局在する因子を同定した。これらの因子との相互作用に関しては他の複数の研究室からの報告とほぼ一致していることから、信頼できるデータを得られていると考える。一方で、それらの相互作用の詳細や生理的意義に関してはほとんどわかっていないことから、さらに解析を進める必要がある。今回はPrx4を高発現した系を用いてpull-down assayを行った。そこで今後は特異的抗体を用いた免疫沈降実験などを行い、それらの相互作用を内在性の蛋白質に関しても確認する必要がある。また、それらの相互作用が酸化ストレスや小胞体ストレスといった生体応答機構においてどのように変化し、どのような役割を担っているかなどを明らかにする。
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