Function analysis of endoplasmic reticulum stress inducible protein Herp focused on a calcium release in endoplasmic reticulum

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• 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, 准教授 (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: 小胞体ストレス / カルシウム / ユビキチン / プロテアソーム / イノシトール三リン酸受容体

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。Herpの分解機構に関して、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。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放出が抑制されることより、Herp機能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を行った。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)受容体の発現が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受容体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ため、IP3受容体のcDNAをサブクローニングした発現ベクター系の構築を行った。