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ペルオキシソーム膜透過輸送の分子機序とその制御システム解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07275
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関九州大学

研究代表者

田村 茂彦  九州大学, 基幹教育院, 教授 (90236753)

研究分担者 藤木 幸夫  九州大学, 生体防御医学研究所, 特任教授 (70261237)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードペルオキシソーム / 膜透過輸送 / 病因変異解析 / リン酸化 / ペルオキシソーム欠損症 / 病因解析 / タンパク質輸送 / 複合体形成 / タンパク質相互作用 / ペルオキシソーム形成因子 / 細胞内小器官 / タンパク質複合体 / 恒常性維持
研究成果の概要

本課題研究はペルオキシソームをモデルオルガネラとして、膜を介したタンパク質輸送とその制御システムを分子レベルで明らかにすることを目的として研究を行った。Pex14pを主な構成因子とする3種の輸送装置複合体を同定し、動的な構造変化を伴いながら輸送に寄与すること、その輸送はPex14pの細胞周期依存的なリン酸化によって抑制されること、Pex26pの51番PheからLeuへの点変異置換がPex14pとの相互作用及びマトリックスタンパク質の輸送効率を著しく低下させることで遺伝性聴覚障害の病因となることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題研究にてペルオキシソーム膜透過輸送装置を同定し、リン酸化による機能制御システムを明らかにしたことで、その生合成機構の全容解明に向けた分子レベルでの手がかりを得ることができた。また、PEX26の病因変異解析から、ペルオキシソーム代謝障害と聴覚障害の相関を明らかにした。つまり、タンパク質の細胞内選別輸送やオルガネラ形成とその恒常性維持などプロテインキネシスにおける課題解明だけでなく、中枢神経系の中でもとくに聴覚神経細胞の発達と維持のメカニズム解明など医学領域への多大な貢献が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件)

  • [国際共同研究] コロンビア大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A newly identified mutation in the PEX26 gene is associated with a milder form of Zellweger spectrum disorder.2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, A. J., Okumoto, K., Tamura, S., Abe, Y., Hirsch, Y., Deng, L., Ekstein, J., Chung, W. K., and Fujiki Y.
    • 雑誌名

      Cold Spring Harb. Mol. Case Stud.

      巻: 5 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1101/mcs.a003483

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Peroxisome biogenesis deficiency attenuates the BDNF-TrkB pathway-mediated development of the cerebellum2018

    • 著者名/発表者名
      Abe Yuichi、Honsho Masanori、Itoh Ryota、Kawaguchi Ryoko、Fujitani Masashi、Fujiwara Kazushirou、Hirokane Masaaki、Matsuzaki Takashi、Nakayama Keiko、Ohgi Ryohei、Marutani Toshihiro、Nakayama Keiichi I、Yamashita Toshihide、Fujiki Yukio
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 1 号: 6 ページ: 1-17

    • DOI

      10.26508/lsa.201800062

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blue-Native PAGE: Applications to study on peroxisome biogenesis.2017

    • 著者名/発表者名
      Okumoto, K., Tamura, S., and Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Schrader, M. (ed.) Peroxisomes: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology (Series Ed.: Walker, J.M.)

      巻: 1595 ページ: 197-205

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ペルオキシソーム形成因子Pex14pの細胞周期依存的なリン酸化による機能制御2018

    • 著者名/発表者名
      山下昂一郎、田村茂彦、藤木幸夫
    • 学会等名
      生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ペルオキシソーム形成因子Pex14pの細胞周期依存的なリン酸化による機能制御メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      山下昂一郎、田村茂彦、藤木幸夫
    • 学会等名
      第91回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ペルオキシソーム膜透過輸送にはPex14p複合体の動的な構造変化が必要である2017

    • 著者名/発表者名
      河村優子、田村茂彦、藤木幸夫
    • 学会等名
      新学術領域研究「新生鎖の生物学」班会議
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Peroxisomal matrix protein import: Identification of core components of membrane translocator2017

    • 著者名/発表者名
      田村茂彦、河村優子、藤木幸夫
    • 学会等名
      第90回日本生化学会 ConBio 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ペルオキシソーム膜透過輸送にはPex14p複合体の動的な構成変化が必要である2016

    • 著者名/発表者名
      河村優子、田村茂彦、藤木幸夫
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of core components of peroxisomal membrane translocator2016

    • 著者名/発表者名
      Shigehiko Tamura, Yuko Kawamura and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      The 89th Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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