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蛋白分解による細胞機能制御

研究課題

研究課題/領域番号 08278103
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関順天堂大学

研究代表者

木南 英紀  順天堂大学, 医学部, 教授 (10035496)

研究分担者 川島 誠一  東京都臨床医学総合研究所, 部長 (60008571)
名取 俊二  理化学研究所, 名取特別研究室, 特別招聘研究員 (50012662)
横沢 英良  北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (90012765)
内山 安男  大阪大学, 大学院・医学研究科, 教授 (10049091)
大隅 良典 (大隈 良典)  国立基礎生物学研究所, 教授 (30114416)
三浦 正幸  筑波大学, 医学部, 講師 (50202338)
研究期間 (年度) 1996 – 1999
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
254,900千円 (直接経費: 254,900千円)
1999年度: 58,000千円 (直接経費: 58,000千円)
1998年度: 54,100千円 (直接経費: 54,100千円)
1997年度: 51,800千円 (直接経費: 51,800千円)
1996年度: 91,000千円 (直接経費: 91,000千円)
キーワードバイオモジュレーター / 蛋白分解 / リソソーム / オートファジー / 蛋白連結システム / カテプシン / アポトーシス / カスパーゼ / 細胞周期 / 細胞分化 / 細胞死 / プロテアーゼ / 自食作用 / カルパスタチン / 細胞文化 / 恒常性の維持 / ユビキチン / カルパイン
研究概要

プロテアーゼの生体機能を主体に解析し以下の研究成果を得た。(1)リソソーム/液胞系:自食作用は細胞が飢餓などのストレス環境下に自己の細胞成分を分解する生理機能であり、真核細胞に普遍的に存在する。大隅は酵母においてクローニングした16個のAPG遺伝子間の相互関係を明らかにし、自食作用を分子レベルで理解する上で画期的な成果を得た。木南はとくにオートファジーに必須な二つのタンパク結合反応に中心な役割をもつApg7pについて解析した。これらの研究によってオートファジーにおける中心課題であるオートファゴソーム形成の分子機構に関して明確なイメージが得られ始めている。世界的に注目されたのは、ユビキチン経路と同様な二つのタンパク質結合反応がオートファジーの進行に必須であることがわかったことである。Apgシステムは高等動植物に至るまで広く保存されていることが確認され、さらに他の膜動態にも関与している可能性が考えられており、先進的な研究として広く国際的に注目されている。TPP-IあるいはカテプシンDというリソソームプロテアーゼの欠損により神経症状を伴うリソソーム蛋白蓄積症を呈することが解析された(木南、内山)。また、昆虫(センチニクバエ)の蛹から成虫に分化する過程にカテプシンLとBが関与することが明らかになった(名取)。(2)カスパーゼ:アポトーシスには一群のカスパーゼが働くが、カスパーゼ-1,3,7,9のノックアウトマウスが杭田により、カスパーゼ-11のノックアウトマウスが三浦によって作製され、それらの生体機能と活性化カスケードの解析が行われた。一方、アポトーシスにおけるカスパーゼ以外の蛋白分解系であるユビキチン-プロテアソーム系(川島)、カルパイン系(大海、川島)やリソソーム系(内山)の関与についても解析が進み、その実体が明らかになりつつある。

報告書

(5件)
  • 2000 研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (63件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (63件)

  • [文献書誌] Kabeya, Y., et al.: "LC3, a mammalian homolog of yeast Apg8p, is localized in -"EMBO J .. 19. 5720-5728 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kirisako T, et al.: "The reversible modification regulates the membrane-binding state of -"J Cell Biol.. 151. 263-276 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamada Y., et al.: "Tor-mediated induction of autophagy via an Apg1 protein kinase complex."J Cell Biol.. 150. 1507-1513 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noda T, et al.: "Apg9p/Cvt7p is an integral membrane protein required for transport vesicle formation in the Cvt and autophagy pathways."J Cell Biol.. 148. 465-480 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koike, M., et al.: "Cathepsin D deficiency induces lysosomal storage with ceroid lipofuscin in mouse CNS neurons."J.Neurosci.. 15. 6898-6906 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawahara, H., et al.: "Developmentally regulated, alternative splicing of the Rpn10 gene-"EMBO J.. 19. 4144-4153 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato-Kusubata, K., et al.: "Persistent activation of Gs. through limited proteolysis by calpain."Biochem.J.. 347. 733-740 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Isei Tanida, et al.: "Apg7p/Cvt2p : a novel protein activating enzyme essential for autophagy."Mol.Biol.Cell. 10. 1367-1379 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueno, T., et al.: "Autolysosomal membrane-associated betaine homocysteine -"J.Biol.Chem.. 274. 15222-15229 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Klionsky DJ, et al.: "Vacuolar import of proteins and organelles from the cytoplasm."Annu Rev Cell Dev Biol.. 15. 1-32 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Blomgren, K., et al.: "Calpastatin is up-regulated n response to hypoxia, and is a suicide-"J.Biol.Chem.. 274. 14046-14052 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kabeya, Y., et al.: "LC3, a mammalian homolog of yeast Apg8p, is localized in autophagosome membranes after processing"EMBO J.. 19. 5720-5728 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kirisako T.et al.: "The reversible modification regulates the membrane-binding state of Apg8/Aut7 essential for autophagy and the cytoplasm to vacuole targeting pathway."J Cell Biol.. 16,151. 263-276 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamada Y.et al.: "Tor-mediated induction of autophagy via an Apg1 protein kinase complex."J Cell Biol.. 150(6). 1507-1513 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noda T., et al.: "Apg9p/Cvt7p is an integral membrane protein required for transport vesicle formation in the Cvt and autophagy pathways."J Cell Biol.. 148. 465-480 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koike, M., et al.: "Cathepsin D Deficiency Induces L ysosomal Storage with Ceroid Lipofuscin in Mouse CNS neurons."J.Neurosci. 15. 6898-6906 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawahara, H., et al.: "Developmentally regulated, Iternative splicing of the Rpn10 gene generates multiple forms of 26S proteasomes."EMBO J.. 19. 4144-4153 (2000)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato-Kusubata, K., et al.: "Persistent activation of Gs.through limited proteolysis by calpain."Biochem.J.. 347. 733-740 (2000)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanida, I., et al.: "Apg7p/Cvt2P : a novel protein activating enzyme essential for autophagy."Mol.Biol.Cell. 10. 1367-1379 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueno, T., et al.: "Autolysosomal membrane-associated betaine homocysteine methyltransferase. Limited degradation fragment of a sequestered cytosolic enzyme monitoring autophagy."J.Biol.Chem.. 274. 15222-15229 (1999)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Klionsky DJ, et al.: "Vacuolar import of proteins and organelles from the cytoplasm."Annu Rev Cell Dev Biol.. 15. 1-32 (1999)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Blomgren, K.: "Calpastatin is up-regulated n response to hypoxia, and is a suicide substrate to calpain after neonatal cerebral hypoxia-ischemia."J.Biol.Chem.. 274. 14046-14052 (1999)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanida, I. , et al.: "Apg7p/Cvt2p: a novel protein activating enzyme essential for autophagy"Mol. Biol. Cell. 10. 1367-1379 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ueno, T. , et al.: "Autolysosomal membrane-associated betaine homocysteine methyl-transferase. Limited degradation fragment of a sequestered cytosolic -----"J. Biol. Chem.. 274. 15222-15229 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kirisako, T. , et al.: "Formation process of autophagosome is traced with Apg8/Aut7p in yeast"J. Cell Biol.. 147. 435-446 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Klionsky DJ. , et al.: "Vacuolar import of proteins and organelles from the cytoplasm"Annu Rev Cell Dev Biol. 15. 1-32 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kanuka, H. , et al.: "Control of cell death pathway by Dapaf-1, a Drosophila Apaf-1/CED-4 -----"Molecular Cell. 275. 757-769 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Igaki, T. , et al.: "Drob-1, a Drosophila memebr of the Bcl-2/CED-9 family that promotes cell death"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 97. 662-667 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takeuchi, J. , et al.: "Rpn9 is required for efficient assembly of the yeast 26S proteasome"Mol. Cell. Biol.. 19. 6575-6584 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Uehara, T. , et al.: "Transient NF-kB activation stimulated by interleukin-1β may be partly -----"J. Biol. Chem.. 274. 15875-15882 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kishimoto, T.: "Activation of MPF at meiosis reinitiation in starfish oocytes"Develop. Biol.. 214. 1-8 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Yamaguchi, et al.: "A novel egg-derived tyrosine phosphatase (EDTP), that participates -----"Eur. J. Biochem. 259. 946-953 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Blomgren, K. , et al.: "Calpastatin is up-regulated in response to hypoxia, and is a suicide -----"J. Biol. Chem.. 274. 14046-14052 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Isahar, K. , et al.: "Regulation of a novel pathway for cell death by lysosomal aspartic and -----"Neuroscience. 91. 233-249 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kishimoto, T.: "Encyclopedia of Reproduction"Knobil, E. Neill, J. D. eds. (Academic Press, San Diego). 8 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tanida,I.,et al.: "Apg7p/Cvt2p:a novel protein activating enzyme essential for autophagy" Mol.Biol.Cell. In press. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ezaki,J.,et al.: "A lysosomal proteinase,the late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis gene (CLN2) product,is essential for degradation of a hydrophobic protein,.-------" J.Neurochem.In press. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Mizushima,N.,et al.: "A novel protein conjugation system essential for autophagy." Nature. 395. 395-398 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kametaka,S,,et al.: "Apg14p and Apg6/Vps30p form a protein complex essential for autophagy in the yeast." J.Biol.Chem.273. 22284-22291 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Wang,S.,Miura,M.,et all.: "Murine caspase-11,an ICE interacting protease,is essential for activation of ICE." Cell. 92. 501-509 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kanuka,H.,et al.: "Pro-apoptotic activity of C.elegans CED-4 in Drosophila: implicated mechanisms for caspase activation." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 145-150 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Fujimuro,M.et al.: "Growth-dependent change of the 26S proteasome in budding yeast." Biochem.Biophys.Res.Commun.251. 818-823 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Fujimuro,M.et al.: "Sonlp is a component of the 26S proteasome of the yeast Saccharomyces cerevisiae." FEBS Lett.423. 149-154 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Okano-Uchida,T.et al.: "In vivo Regulation of cyclin A/Cdc2 and cyclin B/Cdc2 through meiotic and early cleavage cycles in starfish." Develop.Biol.197. 39-53 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Matsubara,Y.: "Transient up-regulation of a prolyl-endopeptidase activity in the microsomal fraction of rat liver during its postnatal development." Eur.J.Biochem.252. 178-183 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ishino,T.et al.: "cDNA Cloning of Prolyl Endopeptidase and Its Involvement in DNA Synthesis by Swiss 3T3 Cells." J.Biochem.97. 540-545 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kawahara,A.et al.: "Caspase-independent cell killing by Fas-associated protein with death domain." J.Cell Biol.143. 1353-1360 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ishidoh,K.,et al.: "Egr family member proteins are involved the activation of the cathepsin L gene in ν-src transformed cells." Biochem.Biophy.Res.Commun.238. 665-669 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Baba,M.,et al.: "Two distinct pathways targeting proteins from the cytoplasm to the vacuole/lysosome." J.Cell Biol.139. 1687-1695 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tachibana,K.et al.: "MAP kinase links the fertilization signal transduction pathway to the Gl/S-phase transitionin starfish eggs." EMBOJ.16. 4333-4339 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nakajima,Y.,et al.: "A novel protease in the pupal yellow body of Sarcophaga peregrina (flesh fly)." J.Biol.Chem.272. 23805-23810 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Wang,S., Miura,M., et al.: "Murine caspase-11,an ICE interacting protease,is essential for activation of ICE." Cell. in press (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Fujjumuro,M.et al.: "Dynamics of ubiquitin conjugation during heat-shock response revealed by using a monoclonal antibody specific to multi-ubiquitin chains." Eur.J.Biochem.249. 427-433 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ueno,T., Kominami E.: "Proteolysis in Cell Function" V.K.Hopsu-Havu,M.Jarvinen,and H.Kirschke (IOS Press, Amsterdam), 576 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ishidoh K., Kominami E.: "Medical Aspects of Proteases and Protease Inhibitors" N.Katunuma,H.Kido,H.Fritz,and Travis (IOS Press,Amsterdum), 205 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ezaki,J.,et al.: "Specific delay in the degradation of mitochondrial ATP synthase subunit c in late infantile neuronal ceroid lipofscinosis is derived from cellular proteolytic ------" J.Neurochem.67. 1677-1687 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Homma,K.et al.: "Purification,characterization,and cDNA cloning of a novel growth factor from the conditioned medium of NIH-Sape-4,an embryonic cell line of ------" J.Biol.Chem.271. 13770-13775 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Aizawa,H.,et al.: "Activation of the proteasome during Xenopus egg activation implies a link between proteasome activation and intracellular calcium release." Biochem.Biophys.Res.Commun.218. 224-228 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Tsubuki,S.,et al.: "Differential inhibiton of calpain and proteasome activities by peptidyl aldehydes of di-leucine and tri-leucine." J.Biochem.119. 572-576 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Tachibana,K.,et al.: "MAP kinase links the fertilization signal transduction pathway to the G1/S-phase transition in starfish eggs." EMBOJ.(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Wang,S.,Miura,M.,et al.: "Identification and characterization of Ich-3,a member of the ICE/Ced-3 family and an upstream regulator of ICE." J.Biol.Chem.271. 20580-20587 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nitatori,T.,et al.: "Intracellular protein catabolism,Advances in experimental medicine and biology." Suzuki,K.,Bond,J.S.,Prebum Press,New York and London, 10 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ueno,T.et al.: "Intracellular Protein Catabolism" V.K.Hopsu-Have,IOS Press,Amsterdam (in press), (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2019-02-15  

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