ゴルジ体の構造形成因子の同定と機能解析

• 研究課題/領域番号: 15570167
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 池原 征夫 福岡大学, 医学部, 教授 (70037612)
• 研究分担者: 藤原 俊幸 福岡大学, 医学部, 講師 (80190099) ; 相田 美和 福岡大学, 医学部, 助手 (20258528)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2003年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: ゴルジ体 / ゴルジ体局在蛋白質 / ゴルジ体構造形成因子 / Giantin / GCP170 / GCP60 / GCP16 / p115 / ゴルジ体管状構造形成 / ゴルジ体局在タンパク質 / p115ノックダウン / COG複合体 / アシル化 / ゴルジ膜結合様式

研究概要

1.GCP60のゴルジ体局在化シグナルの決定とGiantinとの結合様式:GCP60のゴルジ体への局在化にはC末端近くのTyr^<521>とTyr^<522>が必須であることがわかった。一方、N末端近くのPhe^<93>とPhe^<94>をAlaに置換するとGCP60は小胞体に停留しゴルジ体に局在しなくなった。この結果から、GCP60はまずN末端のPhe^<93>とPhe^<94>が小胞体からの輸送シグナルとして働き、さらに、C末端のTyr^<521>/Tyr^<522>がGiantinとの結合ならびにゴルジ体への局在に必須であることが示唆された。
2.GCP16のゴルジ膜結合様式およびGCP170との結合様式:GCP16は膜貫通領域を持たないにもかかわらずゴルジ膜に強固に結合している。各種実験によって、GCP16はCys^<69>とCys^<72>がパルミチン酸でアシル化されることによってゴルジ膜に結合していること、およびこのアシル化はGCP170との結合にも必須であることが確認された。
3.p115のCOG複合体との相互作用とゴルジ体形態維持への関与:小胞繋留因子p115はUso1pと相同性の高い領域(HR2)を介してCog-2に結合し、COG (conserved oligomeric Golgi)複合体と相互作用することがわかった。SiRNAでp115をノックダウンすると、ゴルジ体は断片化し解体された。この細胞に野生型p115を発現するとゴルジ体は正常構造を回復するが、HR2欠損p115の発現では不定形な構造しか形成できないことから、p115はCOG複合体と相互作用してゴルジ体の構造形成とその機能に密接に関与することが示唆された。
4.ゴルジ体の形態維持におけるGCP170の役割:ゴルジ体の管状化と層板構造の解体を起こすsemi-intact cellでは、GCP170がゴルジ膜から遊離していることがわかった。GCP170非存在下ではゴルジ体の管状化が再現され、GCP170の添加でゴルジ体の構造が回復することから、GCP170がゴルジ体の形態維持に重要な役割を果たしていることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Functional role played by the GPI-anchor glycan of CD48 in IL-18-induced IFN-γ-production (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Fukushima
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 280, 18 ページ: 18056-18062
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Functional role played by the GPI-anchor glycan of CD48 in IL-18-induced IFN-γ production (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukushima, K., Ikehara, Y., Yamashita, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 280(18) ページ: 18056-18062
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Functional role played by the GPI-anchor glycan of CD48 in IL-18-induced IFN-γ-production (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Fukushima et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 280(in press)
• [雑誌論文] Dynamics of Golgi matrix proteins after a block of ER to Golgi transport (2004)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshimura
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 135, 2 ページ: 201-216
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Dynamics of Golgi matrix proteins after a block of ER to Golgi transport (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, S., Yamamoto, A., Misumi, Y., Sohda, M., Barr, F.A., Fujii, G., Shakoori, A., Ohno, H., Mihara, K., Nakamura, Y.
  • 雑誌名: J. Biochem. 135(2) ページ: 201-216
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Dynamics of Golgi matrix proteins after a block of ER to Golgi transport (2004)
  • 著者名/発表者名: S.Yashimura et al.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 135,2 ページ: 201-216
• [雑誌論文] Identification and characterization of a novel acylated Golgi protein, GCP16 that interacts with GCP170 (2003)
  • 著者名/発表者名: E.Ohta et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 278, 51 ページ: 51957-51967
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Localization of the PP2A B56 regulatrory subunit to the Golgi complex : possible role in vesicle transport and migration (2003)
  • 著者名/発表者名: A.Ito et al.
  • 雑誌名: American Journal of Pathology 162, 2 ページ: 479-489
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Direct interaction of the Golgi membrane with the endoplasmic reticulum membrane caused by nordihydroguaiaretic acid (2003)
  • 著者名/発表者名: T.Fujiwara et al.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communication 301, 4 ページ: 927-933
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A β-N-acetylglucosaminyl phosphate diester residueis attached to the GPI anchor of human placental alkaline phosphatase (2003)
  • 著者名/発表者名: K.Fukushima et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 278, 38 ページ: 36296-36303
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The CD26-related dipeptidyl aminopeptidase-like protein DPPX is a critical component of neuronal A-type K^+ channels (2003)
  • 著者名/発表者名: M.S.Nadal et al.
  • 雑誌名: Neuron 37, 3 ページ: 449-461
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Inhibitory effect of α1-antitrypsin Pittsburgh-type mutant on proinsulin processing in regulated secretary pathway of... (2003)
  • 著者名/発表者名: K.Ohkubo et al.
  • 雑誌名: Endocrine Journal 50, 1 ページ: 9-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ゴルジ体の形成とその制御 (2003)
  • 著者名/発表者名: 三角佳生, 池原征夫
  • 雑誌名: 生化学 75, 6 ページ: 479-485
  • NAID: 10011214020
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification and characterization of a novel acylated Golgi protein, GCP16 that interacts with GCP170 (2003)
  • 著者名/発表者名: Ohta, E., Misumi, Y., Sohda, M., Fijiwara, T., Yano, A., Ikehara, Y.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 278(51) ページ: 51957-51967
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Direct interaction of the Golgi membrane with the endoplasmic reticulum membrane caused by nordihydroguaiaretic acid (2003)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, T., Misumi, Y., Ikehara, Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 301(4) ページ: 927-933
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Localization of the PP2A B56γ regulatory subunit to the Golgi complex ; possible role in vesicle transport and migration (2003)
  • 著者名/発表者名: Ito, A., Koma, Y., Sohda, M., Watabe, K., Nagano, T., Misumi, Y.Nojima, H., Kitamura, Y.
  • 雑誌名: Am. J. Pathol. 162(2) ページ: 479-489
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A β-N-acetylglucosaminyl phosphate diester residue is attached to the GPI anchor of human placental alkaline phosphatase (2003)
  • 著者名/発表者名: Fukushima, K., Ikehara, Y., Kanai, M., Kochibe, N., Yamashita, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 278(38) ページ: 36296-36303
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The CD26-related dipeptidyl aminopeptidase-like protein DPPX is a critical component of neuronal A-type K^+ channels (2003)
  • 著者名/発表者名: Nadal, M.S., Ozaita, A., de Miera, E.V., Ma, Y., Mo, W., Goldberg, E.M., Amarillo, Y., Misumi, Y., Ikehara, Y., Neubert, T.A., Rudy, Y.
  • 雑誌名: Neuron 37(3) ページ: 449-461
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Inhibitory effect of α_1-antitrypsin Pittsburgh-type mutant (α_1-PIM/R) on proinsulin processing in regulated secretory pathway of pancreatic β-cell line MIN6 (2003)
  • 著者名/発表者名: Ohkubo, K., Naito, Y., Fujiwara, T., Miyazaki, J., Ikehara, Y., Ono, J.
  • 雑誌名: Endocr. J. 50(1) ページ: 9-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Structural formation and regulation of the Golgi complex (Review)(in Japnanese) (2003)
  • 著者名/発表者名: Misumi, Y., Ikehara, Y.
  • 雑誌名: Seikagaku 75(6) ページ: 479-486
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] The Handbook of Proteolytic Enzymes (2^<nd> Edition) (分担) Chapter 592. Dipeptidyl-peptidase IV (A.J.Barrett, N.D.Rawrings and J.F.Woessner, eds.) (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Misumi, Y.Ikehara
  • 出版者: Elsevier/Academic Press
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] The Handbook of Proteolytic Enzymes (2^<nd> Edition) (分担) Chapter 593. Dipeptidyl-peptidases A and B(A.J.Barrett, N.D.Rawrings and J.F.Woessner, eds.) (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Misumi, Y.Ikehara
  • 出版者: Elsevier/Academic Press
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] The Handbook of Proteolytic Enymes (2^<nd> edition) (A.J.Barrett et al., eds.) (Dipeptidyl-peptidase IV) (2004)
  • 著者名/発表者名: Misumi, Y., Ikehara, Y.
  • 出版者: Elsevier Chapter 592
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] The Handbook of Proteolytic Enymes (2^<nd> edition) (A.J.Barrett et al., eds.) (Dipeptidyl-peptidases A and B) (2004)
  • 著者名/発表者名: Misumi, Y., Ikehara, Y.
  • 出版者: Elsevier Chapter 593
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] E.Ohta et al.: "Identification and characterization of a novel acylated Golgi protein, GCP16 that interacts with GCP170"Journal of Biological Chemistry. 278,51. 51957-51967 (2003)
• [文献書誌] A.Ito et al.: "Localization of the PP2A B56 regulatrory subunit to the Golgi complex : possible role in vesicle transport and migration"American Journal of Pathology. 162,2. 479-489 (2003)
• [文献書誌] T.Fujiwara et al.: "Direct interaction of the Golgi membrane with the endoplasmic reticulum membren caused by nordihydroguaiaretic acid"Biochemical and Biophysical Research Communication. 301,4. 927-933 (2003)
• [文献書誌] K.Fukushima et al.: "A β-N-acetylglucosaminyl phosphate diester residueis attached to the GPI anchor of human placental alkaline phosphatase"Journal of Biological Chemistry. 278,38. 36296-36303 (2003)
• [文献書誌] M.S.Nadal et al.: "The CD26-related dipeptidyl aminopeptidase-like protein DPPX is a critical component of neuronal A-type K+ channels"Neuron. 37,3. 449-461 (2003)
• [文献書誌] K.Ohkubo et al.: "Inhibitory effect of α1-antitrypsin Pittsburgh-type mutant on proinsulin processing in the regulated secretory pPathway of the pancreatic β-Cell line MIN6."Endocrine Journal. 50,1. 9-20 (2003)