| Project/Area Number |
10J07966
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Cell biology
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
潮田 亮 京都産業大学, 総合生命科学部, 助教
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| Project Period (FY) |
2010 – 2012
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2011)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 小胞体関連分解 / 小胞体品質管理 / レドックス |
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| Research Abstract |
我々は正常タンパク質と異常タンパク質を各々が持つ糖鎖構造の差異で区別するレクチンタンパク質EDEMをクローニングし(N.Hosokawa et al.EMBO Reports,2001)、ERADにおける異常タンパク質識別メカニズムの解明に大きく寄与した(Y.Oda et al. Science, 2003)。しかし、異常タンパク質の識別からサイトゾルへの逆行輸送メカニズムに関しては不明な点が多いのが現状であった。我々はEDEMと相互作用するタンパク質を検索することで、EDEMによる異常タンパク質の認識および認識以降のメカニズムを解明することを目的とした。ER MYTHS(ER Membrane Yeast Two-Hybrid System)という新規Yeast Two-Hybrid法を採用し、EDEMとERdj5との結合を見出した。ERdj5はJドメインと4つのチオレドキシン様ドメインを有しており、ERdjファミリーとチオレドキシンファミリーに属している。我々はリコンビナントERdj5の精製に成功し、in vitroにおける酸化還元活性を測定した結果、ERdj5は小胞体タンパク質では初めて還元活性に特化した還元酵素であるということがわかった。さらに哺乳類細胞を用いた実験で、ERdj5はEDEMが認識した分解基質のジスルフィド結合を還元活性で解離し、分解を促進することを見出した。酸化的小胞体環境で基質の立体構造を解くというプロセスは非常に興味深く、世界的にも大きなインパクトを与えた(R.Ushioda et al.Science 2008)。また、我々は九州大学の稲葉謙次准教授との共同研究でERdj5の結晶構造を解くことに成功し、ERdj5分子内の詳細なドメイン解析にも成功している(M.Hagiwara et al.Mol.Cell 2011)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究を通じて還元酵素ERdj5を介した小胞体関連分解に関し、糖タンパク質のみならず非糖タンパク質のERADにも独立した経路でERdj5が影響を与えることを見出した(現在、論文投稿中)。また、最近、ERdj5の還元活性がタンパク質品質管理に留まらず、カルシウムホメオスタシス、レドックス制御などに影響を与え、小胞体機能の恒常性に影響を与える新しい知見を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、ERdj5を介した小胞体関連分解の機能解明に主眼を置いた研究であったが、小胞体におけるタンパク質品質管理に留まらず、レドックス制御やカルシウムホメオスタシスといった小胞体の恒常性維持に関わる他の要素との関わりあいも本研究を通じて見出された。ERdj5が関わる小胞体機能の恒常性維持について研究を発展させる予定である。
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