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免疫グロブリンMの成熟化に関与するシャペロン複合体の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06075
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43020:構造生物化学関連
研究機関東北大学

研究代表者

渡部 聡  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50432357)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードカーゴ受容体 / クライオ電子顕微鏡 / シャペロン / カーゴレセプター / 構造解析 / タンパク質品質管理 / 構造生物 / X線結晶構造解析 / 電子顕微鏡
研究成果の概要

免疫グロブリンM (IgM)は、二組の軽鎖と重鎖で形成されたIgM単量体が、ジスルフィド結合で架橋された五または六量体として細胞外に分泌される。本研究ではIgMの生合成に関わるカーゴ受容体ERGIC-53の構造機能解析に取り組み、クライオ電子顕微鏡単粒子解析によって、全長構造を明らかにした。またIgMモノマーを始めとして未会合タンパク質の成熟化に関わるシャペロンタンパク質のERp44について、亜鉛に基づいた基質の結合・解離機構およびクライオ電顕による基質認識の分子基盤を明らかにした

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の結果、長年未解明であったERGIC-53の全長構造をクライオ電顕単粒子解析によって明らかにすることができた。構造解析によって血液凝固第V因子などの積荷の詳細な結合部位が明らかになり、また長いストーク領域を利用した効率的な輸送機構が明らかになった。これらの構造情報は、抗血液凝固薬の開発の基盤になることが期待できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Zinc regulates ERp44-dependent protein quality control in the early secretory pathway2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Satoshi、Amagai Yuta、Sannino Sara、Tempio Tiziana、Anelli Tiziana、Harayama Manami、Masui Shoji、Sorrentino Ilaria、Yamada Momo、Sitia Roberto、Inaba Kenji
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1038/s41467-019-08429-1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 亜鉛に依存したERp44-クライアント複合体の解離機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      渡部 聡 三宅杏美子 天貝佑太 稲葉謙次
    • 学会等名
      第21回蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Correlative structural analysis of a full-length cargo receptor ERGIC-53 in complex with its partner MCFD22021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, S., Kise, Y., Yonezawa, K., Shimizu, N., Nureki, O. and Inaba, K
    • 学会等名
      第59回生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 全長カーゴ受容体ERGIC-53と補助因子MCFD2との複合体のクライオ電顕構造2021

    • 著者名/発表者名
      渡部 聡、木瀬孔明、米澤健人、清水伸隆、濡木理、稲葉謙次
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A new role of cellular zinc for protein quality control in the early secretory pathway2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Watanabe, Yuta Amagai, Sara Sannino, Amiko Miyake, Roberto Sitia, and Kenji Inab
    • 学会等名
      第20回蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜鉛輸送体によるゴルジ体の亜鉛制御が ERp44機能を調節する2020

    • 著者名/発表者名
      天貝佑太, 山田桃, 小和田俊行, 渡邊朝美, 楢本悟史, 渡部聡, 経塚淳子, 水上進, Roberto Sitia, 稲葉謙次
    • 学会等名
      第72回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 小胞体における亜鉛結合性シャペロンERp44とクライアントとの複合体の解離機構の生化学的解析2020

    • 著者名/発表者名
      三宅杏美子,渡部 聡,天貝佑太,稲葉謙次
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural basis of zinc-dependent protein quality control in the early secretory pathway2019

    • 著者名/発表者名
      渡部 聡
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Cell Biology of Metals
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 亜鉛イオンとシャペロンタンパク質ERp44による新たなタンパク質品質管理機構2019

    • 著者名/発表者名
      渡部 聡, 天貝佑太, 山田桃, Roberto Sitia, 稲葉謙次
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural basis of pH- and zinc-dependent multiple client recognition by ERp442018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe S., Amagai Y. Sitia R. Inaba K
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural basis of zinc-dependent ERp44 regulation for protein quality control in the early secretory pathway2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Watanabe, Yuta Amagai, Sara Sannino, Manami Harayama, Shoji Masui, Momo Yamada, Roberto Sitia, and Kenji Inaba
    • 学会等名
      International Symposium on “Proteins; from the Cradle to the Grave
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] イメージング時代の構造生命科学2020

    • 著者名/発表者名
      天貝佑太, 渡部 聡、稲葉謙次
    • 総ページ数
      248
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 細胞内の亜鉛の新しい生理的役割が明らかに

    • URL

      http://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20190213/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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