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プレエンプティヴ品質管理を介した不良蛋白質のサーベイランスとその意義

研究課題

研究課題/領域番号 17H03657
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関首都大学東京

研究代表者

川原 裕之  首都大学東京, 理学研究科, 教授 (70291151)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードpreemptive pathway / BAG6 / Ubiquitin / Proteasome / Membrane protein / Protein degradation / プロテアソーム / タンパク質の品質管理 / 膜タンパク質 / ユビキチン / BAG6複合体 / UBQLN4 / 1型糖尿病 / 神経変成疾患 / タンパク質品質管理 / プレエンプティヴ品質管理 / 神経変性疾患 / 細胞内不良タンパク質 / E3リガーゼ
研究成果の概要

リボソームで新合成された膜タンパク質は、その少なからぬ割合が不良品として生じてくる。凝集性の高い不良膜タンパク質の蓄積を防ぐため、これらの生合成プロセスは、プレエンプティブ品質管理と呼ばれる新しい品質管理系により監視されている。このシステムの中核として機能するBAG6は、構造不良ポリペプチドが細胞質に露出する疎水性領域を認識し、これらをユビキチン依存的タンパク質分解系に導いている。本研究で我々は、従来はきわめて安定と考えられてきた低分子量Gタンパク質Rab8aが、GDP型特異的に疎水性領域を露出し、プレエンプティブ経路を介して急速分解されることを見いだした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、研究代表者が世界に先駆けて見出した独創的、かつ先駆的な研究成果を発展的にふまえた研究展開の一環である。本研究により、プレエンプティヴ品質管理の破綻が引き起こす疾患発症の全く新しい原理解明に貢献できた。
本研究は、ユビキチン系の制御機構と相携える重要な研究であり、新合成タンパク質の動態制御の基礎研究から、不良膜タンパク質の異常凝集に起因する各種病態発症の分子機構解明へと新領域を開拓することが充分に見込まれる。本研究で得られた情報・基盤技術はどの多細胞生物にも応用可能で、知的資産の形成に資することと同時に、人類社会に与える革新的インパクトも極めて大きい。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] University of Cambridge/MRC(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, San Francisco(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of manchester(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] BAG6 contributes glucose uptake by supporting the cell surface translocation of the glucose transporter GLUT4.2020

    • 著者名/発表者名
      Mimami, S., Yokota, N., and Kawahara, H.
    • 雑誌名

      Biol. Open.

      巻: 9 ページ: 477-489

    • DOI

      10.1242/bio.047324

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cytoplasmic control of Rab family small GTPases through BAG62019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Toshiki、Minami Setsuya、Tsuchiya Yugo、Tajima Kazu、Sakai Natsumi、Suga Kei、Hisanaga Shin‐ichi、Ohbayashi Norihiko、Fukuda Mitsunori、Kawahara Hiroyuki
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 20 号: 4

    • DOI

      10.15252/embr.201846794

    • NAID

      120007127921

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A molecular triage process mediated by RING finger protein 126 and BCL2-associated athanogene 6 regulates degradation of G0/G1 switch gene 22019

    • 著者名/発表者名
      Kamikubo Kenta、Kato Hisakazu、Kioka Hidetaka、Yamazaki Satoru、Tsukamoto Osamu、Nishida Yuya、Asano Yoshihiro、Imamura Hiromi、Kawahara Hiroyuki、Shintani Yasunori、Takashima Seiji
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 294 号: 40 ページ: 14562-14573

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.008544

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TAS-203, an oral phosphodiesterase 4 inhibitor, suppresses goblet cell hyperplasia and MUC5AC production in rodent models.2019

    • 著者名/発表者名
      Demizu, S., Asaka, M., Kawahara, H. and Sasaki, E.
    • 雑誌名

      Eur. J. Pharmacol.

      巻: 849 ページ: 22-29

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2019.01.068

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BAG6 deficiency induces mis-distribution of mitochondrial clusters under depolarization.2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashishita, M., Kawahara, H., and Yokota N.
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio.

      巻: 9 号: 7 ページ: 1281-1291

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12677

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel phosphorelay-dependent control of ZFP36L1 protein during the cell cycle.2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo, M., Noguchi, A., Matsuura, Y., Shimada, M., Yokota, N., Kawahara, H.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Comm.

      巻: in press 号: 2 ページ: 387-393

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.04.212

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ZFP36L2 is a cell cycle-regulated CCCH protein necessary for DNA lesion-induced S-phase arrest2018

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Aya、Adachi Shungo、Yokota Naoto、Hatta Tomohisa、Natsume Tohru、Kawahara Hiroyuki
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 7

    • DOI

      10.1242/bio.031575

    • 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] Deubiquitylases USP5 and USP13 are recruited to and regulate heat-induced stress granules through their deubiquitylating activities2018

    • 著者名/発表者名
      Xie Xuan、Matsumoto Shunsuke、Endo Akinori、Fukushima Toshiaki、Kawahara Hiroyuki、Saeki Yasushi、Komada Masayuki
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 131 号: 8 ページ: 210856-210856

    • DOI

      10.1242/jcs.210856

    • 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] Elimination of a signal-sequence uncleaved form of defective HLA protein through BAG6.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, K., Hayashishita, M., Minami, S., Suzuki, K., Hagiwara, T., Noguchi, A., and Kawahara, H.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14975-9

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Regulatory mechanism for localization of RNA binding protein ZFP36L12019

    • 著者名/発表者名
      Matsuura, Y., Noguchi, A., Yokota, N., Kawahara, H.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不良ポリペプチドを強固に認識する新規プローブDOBLEの開発2019

    • 著者名/発表者名
      宮田宗太郎、川原裕之
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] プレエンプティヴ経路特異的Ubデコーダーの生理的意義解明2019

    • 著者名/発表者名
      川原裕之
    • 学会等名
      第2回ユビキチン研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] BAG6 regulates cytoplasmic pool of Rab family small GTPases.2018

    • 著者名/発表者名
      Kawahara, H., Minami, S., Takahashi, T.
    • 学会等名
      日本分子生物学会41回年会ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] BAG6が標的とする新規Rabファミリータンパク質の同定とその意義2018

    • 著者名/発表者名
      田島佳寿、高橋俊樹、大林典彦、福田光則、川原裕之
    • 学会等名
      日本分子生物学会第41回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rab特異的シャペロンタンパク質GDIとBAG6の相互作用解析2018

    • 著者名/発表者名
      泉田采音、林下瑞希、高橋俊樹、川原裕之
    • 学会等名
      日本分子生物学会第41回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] BAG6複合体を介した不良インスリン認識機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      淺沼真冬、南雪也、鈴木理滋、川原裕之
    • 学会等名
      日本分子生物学会第41回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酸化ストレス存在下のBAG6複合体の役割2017

    • 著者名/発表者名
      横田直人、川原裕之
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会 第90回日本生化学会 生命科学系合同年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] BAG6依存的なRab-GTPase分解機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      高橋俊樹、川原 裕之
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会 第90回日本生化学会 生命科学系合同年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリアタンパク質を標的とするBAG6新規機能の探索2017

    • 著者名/発表者名
      6.林下瑞希、川原 裕之
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会 第90回日本生化学会 生命科学系合同年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ミスローカライズしたGPIアンカー型タンパク質の代謝におけるBAG6の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      大野靖枝、横田直人、川原 裕之
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会 第90回日本生化学会 生命科学系合同年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] UBQLN4の基質認識機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木勘司、鈴木理滋、川原裕之
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会 第90回日本生化学会 生命科学系合同年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 生化学2020

    • 著者名/発表者名
      1.川原 裕之、南 雪也、宮内 真帆、高橋 俊樹
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      日本生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 医学のあゆみ2018

    • 著者名/発表者名
      川原裕之
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東京都立大学理学部生命科学科ホームページ

    • URL

      https://www.biol.se.tmu.ac.jp/labo.asp?ID=celche

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 首都大学東京 生命科学ホームページ

    • URL

      http://www.biol.se.tmu.ac.jp/labo.asp?ID=celche

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 首都大学東京 生命科学専攻ホームページ

    • URL

      http://www.biol.se.tmu.ac.jp/labo.asp?ID=celche

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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