2015 Fiscal Year Research-status Report

カルシウム放出調節機構に焦点をあてた小胞体ストレス誘導分子Herpの機能解析

Research Project

Project/Area Number	26460100
Research Institution	Nihon Pharmaceutical University
Principal Investigator	前田智司日本薬科大学, 薬学部, 准教授 (60303294)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	松浦誠岩手医科大学, 薬学部, 講師 (00405846) 齋野朝幸岩手医科大学, 医学部, 教授 (40305991)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	Ｈｅｒｐ / カルシウム / 小胞体 / 小胞体ストレス / ユビキチン / プロテアソーム
Outline of Annual Research Achievements	小胞体のタンパク質品質管理機構の破綻は小胞体ストレスとして多くの疾患の発症や病態形成に関与することが示唆されている。小胞体ストレスで誘導され小胞体関連分解に関与するHomocysteine-induced ER protein (Herp)は機能が不明な小胞体局在タンパク質で、糖尿病発症などに関与することが報告されている。したがって、Herpの小胞体における機能を明らかにすることは、小胞体ストレスによって引き起こされる疾病の発症原因や治療法開発に繋がる可能性が考えられる。そこで、本申請においては、特にカルシウム放出調節機構に焦点をあて、小胞体でのHerpの機能解析を行っている。さらに、小胞体でのカルシウム放出機構以外にHerp自身の分解機構も含め、ERADにおいてどのような役割（機能）を担っているか詳細な検討を行っている。本年度は前年度からの引き続きであるHerp分解機構およびカルシウム放出機構の解析を行った。小胞体カルシウム動員機構に関しては、Herp siRNAを用いてHerpをノックダウンし、小胞体からカルシウム動員が抑制されることを確認した。この結果は、Herp欠損細胞と同じ結果を示しており、Herpが小胞体からのカルシウム放出に関与していることを強く示唆している。分解機構に関しては、ユビキチン非依存プロテアソーム分解系が関与していることを明らかにし研究成果をまとめて論文として発表した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本年度は、Herpの分解機構に関しては、Herpの分解機構にはユビキチンープロテアソーム分解系とユビキチンに依存しないプロテアソーム分解系が存在することを明らかにし論文としてまとめた。したがって、Herpの分解機構に関して、予定通り順調に進んでいる。小胞体におけるカルシウム動員機構については、Herp欠損細胞およびHerpノックダウンで、小胞体からのカルシウムの放出が抑制されたことりHerpが小胞体からのカルシウム動員に関与していることが強く示唆できたと考えている。しかしながら、Herp欠損によりどのような機構でカルシウム放出が抑制されているか検討段階である。
Strategy for Future Research Activity	最終年度の２８年度は、in vivo の系を中心に疾患とHerpの役割について解析を行う予定である。また、Herp欠損細胞およびHerpノックダウンさせた場合に観察されるカルシウム動員の抑制機構の解析を行っていく予定である。予備的な検討より小胞体からのカルシウム放出に関わるイノシトール三リン酸(IP3)の発現がHerpをノックダウンすることにより減少する結果が得られているので、再現性および、Herp欠損細胞にIP3を過剰発現させた場合に小胞体からのカルシウム放出が相補されるか検討を行う。また、Herp欠損マウスの臓器（肝臓・脳）におけるカルシウム放出変動の解析を行う予定である。
Causes of Carryover	研究打ち合わせを日本薬科大学で行う予定であったが、日程の都合上取りやめたため繰り越しが発生した。
Expenditure Plan for Carryover Budget	細胞内カルシウム濃度測定の条件等の打合せのための国内旅費として使用予定である。