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小胞体ストレス感知システムとその情報伝達機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 14037240
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

河野 憲二  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (50142005)

研究分担者 都留 秋雄  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (80273861)
木俣 行雄  奈良先端科学技術大学院大学, 遺伝子教育研究センター, 助手 (60263448)
研究期間 (年度) 2002 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
139,300千円 (直接経費: 139,300千円)
2006年度: 24,600千円 (直接経費: 24,600千円)
2005年度: 24,600千円 (直接経費: 24,600千円)
2004年度: 26,100千円 (直接経費: 26,100千円)
2003年度: 36,500千円 (直接経費: 36,500千円)
2002年度: 27,500千円 (直接経費: 27,500千円)
キーワード小胞体ストレス / シャペロン / タンパク質の品質管理 / ストレス感知 / 小胞体 / 転写調節 / シグナル伝達 / 構造異常蛋白質 / unfolded protein response / 小胞体シャペロン / BiP / Ire1 / GFP / XBP1 / IRE1 / スプライシング / UPR / Bip / DnaJ
研究概要

真核生物に保存されている小胞体ストレスセンサーIRE1のストレス感知機構を分子レベルで解析するために、酵母Ire1の小胞体内腔部分の種々の変異体を作製しその生理機能を詳細に解析した。平成18年度に、Ire1の活性化にはストレスによるBiPの解離による2量体化と、その後のN末側の立体構造の変化が必要であることを明らかとしたが、Ire1のストレスに応じた挙動の蛍光抗体を用いた観察、免疫電顕、各種変異型Ire1を用いたレポーターアッセイ、Ire1小胞体内腔領域の組換えタンパク質を用いた生化学的な解析から、酵母Ire1の活性化は2ステップにより制御されていることを明らかにした。ステップ1では、ストレス刺激により小胞体シャペロンBiPがIre1から解離することによるオリゴマー形成(クラスタリング)、ステップ2はストレスにより生じた変性タンパク質がオリゴマー化したIre1と相互作用し初めて活性化するというものである。また新規DnaJB12タンパク質の生理機能の解析を行った。このDnaJB12タンパク質は小胞体膜上の2型膜タンパク質として発現しており、J領域をサイトゾル側に向け、嚢胞性線維症に関与する塩素イオンチャネル(CFTR)の小胞体におけるフォールディングに関与している。CFTRは正常なタンパク質としても小胞体関連分解により分解を受けやすいタンパク質であるが、DnaJB12の過剰発現は分解を促進し、このタンパク質のノックダウンを行うと分解レベルを抑えることが明らかとなった。DnaJB12はサイトゾルのHsc70と協力し、膜タンパク質の小胞体品質管理に重要な役割をになっていることが示唆された。

報告書

(6件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 図書 (2件) 備考 (1件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Two regulatory steps of ER-stress sensor Ire1 involving its cluster formation and binding to unfolded proteins.2007

    • 著者名/発表者名
      Kimata, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology 179

      ページ: 75-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two regulatory steps of ER-stress sensor Irel involving its cluster formation and binding to unfolded proteins.2007

    • 著者名/発表者名
      Kimata, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology Vol. 179

      ページ: 75-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two regulatory steps of ER-stress sensor Irel involving its cluster formation and binding to unfolded proteins.2007

    • 著者名/発表者名
      Kimata, Y.
    • 雑誌名

      J.Cell Biol. 179

      ページ: 75-86

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] How transmembrane proteins sense endoplasmic reticulum stress.2007

    • 著者名/発表者名
      Kohno, K.
    • 雑誌名

      Antioxid. Redox Signal. (In press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Yeast unfolded protein response pathway regulates expression of genes for anti-oxidative stress and for cell surface proteins.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kimata
    • 雑誌名

      Genes Cells 11

      ページ: 59-69

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Saccharomyces cerevisiae Rotlp is an ER-localized membrane protein that may function with BiP/Kar2p in protein folding.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Takeuchi
    • 雑誌名

      J. Biochem. 139(in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] An essential dimer-forming subregion of the endoplasmic reticulum stress sensor Ire1.2005

    • 著者名/発表者名
      D.Oikawa
    • 雑誌名

      Biochem. J. 391

      ページ: 135-142

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 小胞体ストレス感知機構2005

    • 著者名/発表者名
      及川大輔
    • 雑誌名

      実験医学 23

      ページ: 2327-2332

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A role for BiP as an adjustor for the endoplasmic reticulumstress-sensing protein Irel.2004

    • 著者名/発表者名
      Kimata, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology 167

      ページ: 445-456

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A transgenic mouse model for monitoring endoplasmic reticulum stress.2004

    • 著者名/発表者名
      Iwawaki, T.
    • 雑誌名

      Nature Medicine 10

      ページ: 98-102

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A role for BiP as an adjustor for the endoplasmic reticulum stress-sensing protein Irel.2004

    • 著者名/発表者名
      Kimata, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology Vol. 167

      ページ: 445-456

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A transgenic mouse model for monit oring endoplasmic reticulum stress.2004

    • 著者名/発表者名
      Iwawaki, T.
    • 雑誌名

      Nature Medicine Vol. 10

      ページ: 98-102

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A role for BiP as an adjustor for the endoplasmic reticulum stress-sensing protein IRE12004

    • 著者名/発表者名
      Kimata, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology 167

      ページ: 445-456

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 小胞体ストレス感知機構2004

    • 著者名/発表者名
      木俣行雄
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 49

      ページ: 998-1001

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] The ER stress-sensory mechanism by transmembrane protein Irel.2006

    • 著者名/発表者名
      Kohno, K.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor meeting. Molecular chaperones and the heat shock response.
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NY, USA
    • 年月日
      2006-05-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] The ER stress-sensory mechanism by transmembrane protein Irel.2006

    • 著者名/発表者名
      Kohno, K.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Meeting Molecular chaperones and the heat shock response
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NY, USA
    • 年月日
      2006-05-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 改訂版細胞生物学2007

    • 著者名/発表者名
      森 正敬
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      放送大学教育振興会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Cell Biology (Second edition)2007

    • 著者名/発表者名
      Mori, M.
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      The Society for the Promotion of the University of the Air
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://bsw3.naist.jp/kouno/index.html

    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimata, Y: "Genetic evidence for a role of BiP/Kar2 that regulates Ire1 in response to accumulation of unfolded proteins."Molecular Biology of the Cell. 14. 2559-2569 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Iwawaki, T.: "A transgenic mouse model for monitoring endoplasmic reticulum stress."Nature Medicine. 10. 98-102 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kimata, Y.: "Genetic evidence for a role of BiP/Kar2 that regulates Ire1 in response to accumulation of unfolded proteins"Mol. Biol. Cell. 14(in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hosoda, A.: "JPDI, a novel endoplasmic reticulum-resident protein containing both a BiP-interacting J domain and thioredoxin-like motif"J. Biol. Chem.. 278. 2669-2676 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Higashio, H.: "A genetic link between the unfolded protein response and vesicle formation from the endoplasmic reticulum"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 296. 568-574 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Okushima, Y.: "Isolation and characterization of a putative transducer of endoplasmic reticulum stress in Oryza sativa"Plant Cell Physiol.. 43. 532-539 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2018-03-28  

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