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2019 Fiscal Year Annual Research Report

レドックスゾーンで切り拓く小胞体恒常性維持機構

Publicly Offered Research

Project AreaToward an integrative understanding of functional zones in organelles
Project/Area Number 18H04871
Research InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

潮田 亮  京都産業大学, 生命科学部, 准教授 (30553367)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Keywordsレドックス / タンパク質品質管理 / ストレス応答 / 分子シャペロン / 小胞体 / 小胞体関連分解 / フォールディング
Outline of Annual Research Achievements

我々は、小胞体で初めて還元酵素ERdj5を発見し、小胞体関連分解における分解基質のジスルフィド結合を還元し、その還元活性がタンパク質品質管理、特に小胞体関連分解に重要であることを明らかにした(R. Ushioda et al. Science 2008、R. Ushioda et al. Mol. Biol. Cell. 2013)。さらに、ERdj5の新しい機能として、小胞体内腔のカルシウム調節にも関わることを明らかにし(R. Ushioda et al. PNAS 2016)、東北大学稲葉研との共同研究でSERCA2bカルシウムポンプの構造を世界で初めて解明した(Inoue et al. Cell reports, 2019)。還元酵素ERdj5との結合因子の同定に繋げた。ERdj5は酸化酵素Ero1と結合し、酸化的フォールディングで生じる電子がPDIを介してEro1に受け渡され、ERdj5へ供給されるという小胞体内腔の電子伝達ではこれまで想定されてこなかった電子伝達経路を明らかにした(Uegaki et al., 2019 In preparation)。
小胞体で形成されたレドックスゾーンが、電子リレーによるネットワークを介して、情報伝達としての「連携ゾーン」を形成するのではないか、つまり、レドックスゾーンから発信する電子リレーによる情報が別の情報へと変換され、他のオルガネラの機能や恒常性維持に関わるのではないかと想定した。この観点から、小胞体-ミトコンドリア、小胞体-ゴルジ体との連携ゾーンとしてのレドックスゾーンの重要性を明らかにした。レドックスゾーンを担う中心因子である還元酵素ERdj5の欠損では、サイトゾルのカルシウム濃度が異常上昇し、ミトコンドリアの形態異常が起こることを明らかにした(Yamashita et al. In preparation)。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2019 Other

All Journal Article (1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Structural Basis of Sarco/Endoplasmic Reticulum Ca2+-ATPase 2b Regulation via Transmembrane Helix Interplay2019

    • Author(s)
      Inoue Michio、Sakuta Nanami、Watanabe Satoshi、Zhang Yuxia、Yoshikaie Kunihito、Tanaka Yoshiki、Ushioda Ryo、Kato Yukinari、Takagi Junichi、Tsukazaki Tomoya、Nagata Kazuhiro、Inaba Kenji
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 27 Pages: 1221~1230.e3

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.03.106

  • [Presentation] Nascent polypeptide can be an electron donor for ER-resident disulfide reductase ERdj52019

    • Author(s)
      Kaiku Uegaki,Ryo Ushioda, Kazuhiro Nagata
    • Organizer
      EMBO Workshop”Protein quality control: From mechanisms to disease”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] レドックスゾーンで切り拓く小胞体恒常性維持機構2019

    • Author(s)
      潮田 亮
    • Organizer
      新学術領域研究「オルガネラゾーン」班会議
  • [Presentation] Maintenance of ER homeostasis through disulfide reductase2019

    • Author(s)
      Ryo Ushioda, Kaiku Uegaki, Kazuhiro Nagata
    • Organizer
      Gordon Research Conference “2019Stress Proteins in Growth, Development and Disease”、Renaissance Tuscany Il Ciocco in Lucca
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electron donor for disulfide reductase ERdj5 in the ER2019

    • Author(s)
      上垣日育、潮田亮、髙島成二、稲葉謙次、永田和宏
    • Organizer
      第19回日本蛋白質科学会年会 第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
  • [Presentation] レドックスによる小胞体カルシウム恒常性維持機構の解明2019

    • Author(s)
      藤井唱平、潮田亮、山浦大地、平野愛弓、永田和宏
    • Organizer
      第19回日本蛋白質科学会年会 第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
  • [Presentation] ストレス応答としての小胞体レドックスシフト2019

    • Author(s)
      潮田 亮
    • Organizer
      第14回小胞体ストレス研究会
  • [Presentation] IP3受容体のレドックス依存的な チャネル活性制御機構の解明2019

    • Author(s)
      藤井唱平、潮田亮、永田和宏
    • Organizer
      第14回小胞体ストレス研究会
  • [Presentation] 小胞体の酸化還元酵素によるカルシウムイオンチャネルの制御機構の解明2019

    • Author(s)
      藤井唱平、潮田亮、永田和宏
    • Organizer
      第92回日本生化学会年会
  • [Presentation] レドックスを介した小胞体恒常性維持機構2019

    • Author(s)
      潮田 亮
    • Organizer
      第92回日本生化学会年会
  • [Presentation] レドックス制御に基づく小胞体恒常性維持機構2019

    • Author(s)
      潮田 亮
    • Organizer
      第92回日本生化学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 小胞体ゴルジ体間におけるレドックス環境のクロストーク2019

    • Author(s)
      山下龍志、潮田亮、永田和宏
    • Organizer
      第2回新学術領域オルガネラゾーン若手の会
  • [Presentation] ストレス応答としての小胞体レドックスシフト2019

    • Author(s)
      潮田 亮
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Redox-crosstalk between ER and Golgi apparatus2019

    • Author(s)
      Riyuji Yamashita, Ryo Ushioda, Kazuhiro Nagata
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Book] 月刊細胞7月号2019

    • Author(s)
      潮田亮、本橋ほづみ、西田基宏ほか
    • Total Pages
      50
    • Publisher
      ニューサイエンス社
  • [Remarks] 潮田研究室ホームページ

    • URL

      https://ushioda-lab.com/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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