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EF-ハンド蛋白質ALG-2のカルシウムストレス応答因子としての生理機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03803
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 応用生物化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

牧 正敏  名古屋大学, 生命農学研究科, 特任教授 (40183610)

研究分担者 柴田 秀樹  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30314470)
高原 照直  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (90708059)
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
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワードカルシウム結合蛋白質 / 小胞輸送 / 小胞体 / 蛋白質―蛋白質間相互作用 / 細胞死 / ユビキチン / レポーター遺伝子測定 / 微小管結合蛋白質 / カルシウム / EF-ハンド / 相互作用因子 / イオンチャネル / calcium / ALG-2 / NFAT / SARAF / ubiquitin / TRPML1 / TRPV1 / cell death / 翻訳後修飾 / リン酸化 / apoptosis / secretion / MAP1B / acetylcholine receptor / nanoluciferase / PDCD6 / カルシウムイオン / シグナル伝達 / 細胞 / 蛋白質 / 転写制御
研究成果の概要

Ca2+結合蛋白質ALG-2の機能を明らかにするため、ALG-2のCa2+依存的相互作用因子を探索し新たに4つの因子を同定した。MISSLと微小管結合蛋白質MAP1Bは協調して小胞体からゴルジ体への積荷輸送調節に関与した。ALG-2は小胞体膜貫通蛋白質であるSARAFと結合し、SARAF蛋白質の分解制御に係るユビキチン修飾を抑制した。CDIP1は内膜系に分布し、Ca2+/ALG-2存在下でESCRT-Iと結合し細胞死を促進した。また、リソソーム膜損傷時におけるALG-2の集積について解析した。さらに、Ca2+作用効果をモニターする新しいCa2+応答性レポーター遺伝子測定系を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ALG-2(アポトーシス関連遺伝子2、別名PDCD6)は細胞死に関わり、がんの進行・予後の診断マーカーへの応用が期待されている。蛋白質―蛋白質間相互作用因子の探索を行い、新規相互作用因子を同定した。そして、分子細胞生物学的研究により、機能未知因子の生理機能解析を行い、生理学・細胞生物学領域における基礎的知見の蓄積に貢献した。また、新しい高感度Ca2+応答性レポーター遺伝子測定系の開発により食品成分や薬剤等の評価システムへの応用が期待される。

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

    (44件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University College London(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Structures and functions of penta-EF-hand calcium-binding proteins and their interacting partners: enigmatic relationships between ALG-2 and calpain-72020

    • 著者名/発表者名
      Maki M
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 84 号: 4 ページ: 651-660

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1700099

    • NAID

      120006808766

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] カルシウム依存的相互作用因子から探るpenta-EF-handファミリーの機能2019

    • 著者名/発表者名
      牧正敏,高原照直,柴田秀樹
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 91 号: 2 ページ: 191-209

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2019.910191

    • NAID

      40021942472

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2019-04-25
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellular Ca2+-Responding Nanoluciferase Reporter Gene System Directed by Tandemly Repeated Pseudo-Palindromic NFAT-Response Elements.2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang W, Takahara T, Achiha T, Shibata H, Maki M.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1929 ページ: 95-109

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9030-6_7

    • ISBN
      9781493990290, 9781493990306
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Sensitive Quantitative Binding Assays Using a Nanoluciferase-Fused Probe for Analysis of ALG-2-Interacting Proteins.2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang W, Matsuo R, Takahara T, Shibata H, Maki M
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1929 ページ: 501-516

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9030-6_31

    • ISBN
      9781493990290, 9781493990306
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptor functions of the Ca2+-binding protein ALG-2 in protein transport from the endoplasmic reticulum.2019

    • 著者名/発表者名
      Shibata H
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 83 号: 1 ページ: 20-32

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1525274

    • NAID

      120006718408

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A microtubule-associated protein MAP1B binds to and regulates localization of a calcium-binding protein ALG-22018

    • 著者名/発表者名
      Terunao Takahara, Yumika Arai, Yuta Kono, Hideki Shibata, Masatoshi Maki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 497 号: 2 ページ: 492-498

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.048

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoluciferase Reporter Gene System Directed by Tandemly Repeated Pseudo-Palindromic NFAT-Response Elements Facilitates Analysis of Biological Endpoint Effects of Cellular Ca2+ Mobilization2018

    • 著者名/発表者名
      Zhang Wei、Takahara Terunao、Achiha Takuya、Shibata Hideki、Maki Masatoshi
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 19 号: 2 ページ: 605-605

    • DOI

      10.3390/ijms19020605

    • 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
  • [雑誌論文] The calcium-binding protein ALG-2 regulates protein secretion and trafficking via interactions with MISSL and MAP1B proteins2017

    • 著者名/発表者名
      Terunao Takahara, Kuniko Inoue, Yumika Arai, Keiko Kuwata, Hideki Shibata, Masatoshi Maki
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 41 ページ: 17057-17072

    • DOI

      10.1074/jbc.m117.800201

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Hippo経路因子Mst1による微小管結合タンパク質MAP1B制御を介した細胞機能制御の解析2019

    • 著者名/発表者名
      小倉健輔、河野雄太、柴田秀樹、牧正敏、高原 照直
    • 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] mTORC1経路制御におけるアミノ酸依存的Ca2+シグナルの役割の解析2019

    • 著者名/発表者名
      杉山理紗、池田奈央、石井千愛、柴田秀樹、牧正敏、高原照直
    • 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] TSC2のGAP活性調節におけるcalmodulinの役割の解析2019

    • 著者名/発表者名
      池田奈央、石井千愛、杉山理紗、雨宮優奈、柴田秀樹、牧正敏、高原照直
    • 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] 生体情報応答性カルシウム結合蛋白質およびその相互作用因子に関する構造と機能2019

    • 著者名/発表者名
      牧正敏
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西・中部支部 2019年度合同神戸大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 近接依存性標識法を用いた小胞体の輸送小胞出芽部位に局在するタンパク質の網羅的探索2019

    • 著者名/発表者名
      松下明理、高原照直、桑田啓子、牧正敏、柴田秀樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西・中部支部 2019年度合同神戸大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アミノ酸応答性mTORC1制御におけるカルシウムシグナルの意義2019

    • 著者名/発表者名
      高原照直、池田奈央、杉山理紗、石井千愛、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      日本農芸化学会 関西・中部支部 2019年度合同神戸大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 損傷リソソームへのカルシウム結合タンパク質の動員とその役割の解析2019

    • 著者名/発表者名
      川野琢己、林本敬大、高原照直、牧正敏、柴田秀樹
    • 学会等名
      第19回 日本蛋白質化学会年会 第71回 日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カルシウム応答性NFATレポーター測定によるTRPチャネルの機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      阿知波卓也,張維,高原照直,柴田秀樹,牧正敏
    • 学会等名
      2019年度 日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] リソソーム傷害部位へのカルシウム結合タンパク質ALG-2の動員2019

    • 著者名/発表者名
      林本敬大、柴田秀樹、川野琢己、高原照直、牧正敏
    • 学会等名
      2019年度 日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生体情報応答性カルシウム結合蛋白質およびその相互作用因子に関する構造と機能2019

    • 著者名/発表者名
      牧 正敏
    • 学会等名
      2019年度 日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Adaptor function of a calcium-binding protein ALG-2 in doxorubicin-induced apoptosis2018

    • 著者名/発表者名
      Mori K, Inukai R, Takahara T, Maki M, Shibata H
    • 学会等名
      第70回 日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The penta-EF-hand ALG-2 protein interacts with the SOCE regulator SARAF and interferes with ubiquitylation2018

    • 著者名/発表者名
      Maki M, Zhang W, Muramatsu A, Teranishi N, Matsuo R, Takahara T, Shibata H
    • 学会等名
      European Calcium Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA傷害誘発性アポトーシスにおけるカルシウムイオン結合タンパク質ALG-2のアポトーシス促進性機能の解析2018

    • 著者名/発表者名
      犬飼隆太、森可奈子、高原照直、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      第41回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SARAFとNedd4 ファミリーE3ユビキチンリガーゼとの相互作用解析2018

    • 著者名/発表者名
      寺西直樹、村松彩夏、張維、髙原照直、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      第41回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 微小管結合タンパク質MAP1Bを介したアポトーシス誘導経路の解析2018

    • 著者名/発表者名
      河野雄太、新居裕美香、高原照直、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      第41回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SARAFのユビキチン修飾におけるALG-2の役割とPPxY配列の関与2018

    • 著者名/発表者名
      村松彩夏,張維,寺西直樹,河原由衣,髙原照直、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      第41回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 損傷リソソームへのアネキシンA11とALG-2の動員とその生理的役割の解析2018

    • 著者名/発表者名
      林本敬大、川野琢己、高原照直、牧正敏、柴田秀樹
    • 学会等名
      アネキシン研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 小胞体のCOPII小胞体出芽領域におけるカルシウム・イメージングとカルシウムチャネルの探索2018

    • 著者名/発表者名
      松下明理、高橋維朝、林本敬大、高原照直、柴田秀樹、牧 正敏
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アポトーシス促進蛋白質CDIP1に対するALG-2のカルシウム依存的アダプター機能の解析2018

    • 著者名/発表者名
      森可奈子、犬飼隆太、高原照直、柴田秀樹、牧 正敏
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ストア作動性Ca2+流入調節因子SARAFの翻訳後修飾におけるALG-2の役割2018

    • 著者名/発表者名
      村松彩夏、張 維、寺西直樹、高原照直、柴田秀樹、牧 正敏
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ストア作動性Ca2+流入におけるEF-hand蛋白質ALG-2の役割2017

    • 著者名/発表者名
      張維、松尾里奈、寺西直樹、阿知波卓也、高原照直、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      日本生化学会中部支部例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Role of Annexin A11 in response to calcium mobilization analyzed by time-lapse live-cell imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Hideki Shibata, Takahiro Hayashimoto, Terunao Takahara, Stephen E. Moss, Masatoshi Maki.
    • 学会等名
      The 9th International Conferences on Annexins
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カルシウムシグナルによる分泌経路の新規制御メカニズム解析2017

    • 著者名/発表者名
      新居裕美香、井上国子、高原照直、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第180回例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アネキシンA11とそのALS関連変異体の過剰発現がもたらすカルシウムホメオスタシスへの影響2017

    • 著者名/発表者名
      林本敬大、柴田秀樹、高原照直、牧正敏
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第180回例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 微小管結合タンパク質MAP1B内のCa2+を介した新規機能領域の同定と解析2017

    • 著者名/発表者名
      河野雄太、新居裕美香、高原照直、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第180回例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ca2+-binding protein ALG-2 may function in modulating Ca2+ homeostasis by interacting with SARAF2017

    • 著者名/発表者名
      Wei Zhang, Rina Matsuo, Takuya Achiha, Naoki Teranishi, Ayaka Muramatsu, Terunao Takahara, Hideki Shibata and Masatoshi Maki.
    • 学会等名
      20th International Symposium on Calcium Binding Proteins and Calcium Function in Health and Disease (CaBP20)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The calcium-binding protein ALG-2 binds to novel ALG-2 interacting proteins, MISSL and MAP1B, and regulates the secretory pathway2017

    • 著者名/発表者名
      Terunao TAKAHARA, Kuniko INOUE, Yumika ARAI, Keiko KUWATA, Hideki SHIBATA, and Masatoshi MAKI
    • 学会等名
      20th International Symposium on Calcium Binding Proteins and Calcium Function in Health and Disease (CaBP20)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The penta-EF-hand protein ALG-2 functions as an adaptor in apoptotic pathway2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Inukai, Chihiro Suzuki, Terunao Takahara, Hideki Shibata, Masatoshi Maki
    • 学会等名
      20th International Symposium on Calcium Binding Proteins and Calcium Function in Health and Disease (CaBP20)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ストア作動性カルシウム流入(SOCE)に応答するNluc NFATレポーター系の開発2017

    • 著者名/発表者名
      阿知波卓也、張維、寺西直樹、村松彩夏、松尾里奈、高原照直、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      ConBio2017 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 微小管結合タンパク質MAP1B内のCa2+を介した新規機能領域の同定と解析2017

    • 著者名/発表者名
      河野 雄太、新居 裕美香、高原 照直、柴田 秀樹、牧 正敏
    • 学会等名
      ConBio2017 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カルシウム結合タンパク質ALG-2はMISSL、MAP1Bと結合して分泌経路を制御する2017

    • 著者名/発表者名
      新居 裕美香、井上 国子、高原 照直、柴田 秀樹、牧 正敏
    • 学会等名
      ConBio2017 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 分子細胞制御学研究室

    • URL

      https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~mcr/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~mcr/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学教員データベースシステム

    • URL

      http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100003692_ja.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院生命農学研究科分子細胞制御学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~mcr/

    • 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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