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小胞体ストレスによる新規合成タンパク質の分解機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06222
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44010:細胞生物学関連
研究機関宮崎大学

研究代表者

門脇 寿枝  宮崎大学, 医学部, 助教 (40568200)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード小胞体ストレス / タンパク質分解 / 新規合成タンパク質 / タンパク質品質管理
研究成果の概要

細胞内の全タンパク質の約1/3は小胞体で合成される。しかし、様々な環境要因により小胞体内では折畳み異常タンパク質が蓄積する。細胞は、このような小胞体ストレス状況に対抗するため、リフォールディングやERADを介し不良タンパク質蓄積を軽減する。また一方で翻訳抑制やmRNA分解を介して小胞体へのタンパク質輸送負荷を防ぐ。近年、新たな小胞体負荷回避機構として、予防的品質管理(ERpQC)が報告された。ERpQCは、小胞体局在タンパク質を細胞質で翻訳し分解する機構であるが、その詳細は不明な点が多い。本研究では、ERpQCの分子機構ならびに生理的意義と、その破綻によるプロテオスタシスの異常を解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの報告より、リボソームの多くは小胞体膜上や近傍で翻訳を行っており、そこで産生されるタンパク質のうち相当の割合が、不良タンパク質として即座に分解されることが推察される。従って、小胞体膜上での新規合成タンパク質の分解機構を解明することは、真核細胞の機能維持システムさらには、その破綻による病態分子機構の解明に繋がると期待される。本研究で、ERpQCの分子機構ならびにその破綻によるプロテオスタシスの異常を解明したことで、翻訳と共役した新たな分解機構の提唱に繋がり、既知の小胞体品質管理にも新規概念を提示できたという観点から、その生物学的意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 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 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] ER-resident sensor PERK is essential for mitochondrial thermogenesis in brown adipose tissue.2020

    • 著者名/発表者名
      Kato H, Okabe K, Miyake M, Hattori K, Fukaya T, Tanimoto K, Beini S, Mizuguchi M, Torii S, Arakawa S, Ono M, Saito Y, Sugiyama T, Funatsu T, Sato K, Shimizu S, Oyadomari S, Ichijo H, Kadowaki H, Nishitoh H.
    • 雑誌名

      Life science alliance

      巻: 3 号: 3 ページ: 201900576-201900576

    • DOI

      10.26508/lsa.201900576

    • NAID

      120006980545

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endoplasmic reticulum quality control by garbage disposal.2019

    • 著者名/発表者名
      Kadowaki H, Nishitoh H
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 286 号: 2 ページ: 232-240

    • DOI

      10.1111/febs.14589

    • 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
  • [雑誌論文] Molecular mechanism of ER stress-induced pre-emptive quality control involving association of the translocon, Derlin-1, and HRD12018

    • 著者名/発表者名
      Kadowaki H, Satrimafitrah P, Takami Y, Nishitoh H
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: ー 号: 1 ページ: 7317-7317

    • DOI

      10.1038/s41598-018-25724-x

    • 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] 小胞体センサーPERKを介した褐色脂肪細胞の機能制御2020

    • 著者名/発表者名
      門脇寿枝、西頭英起
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 小胞体の予防的品質管理における新生タンパク質の翻訳制御2019

    • 著者名/発表者名
      門脇寿枝, 西頭英起
    • 学会等名
      第14回小胞体ストレス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 小胞体の予防的品質管理における新生タンパク質の翻訳制御2019

    • 著者名/発表者名
      門脇寿枝, 西頭英起
    • 学会等名
      第14回日本臨床ストレス応答学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 小胞体の予防的品質管理における新生タンパク質の翻訳制御2019

    • 著者名/発表者名
      門脇寿枝, 西頭英起
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 小胞体の予防的品質管理における新規合成タンパク質の分解機構2018

    • 著者名/発表者名
      門脇寿枝, 西頭英起
    • 学会等名
      新学術領域 新生鎖の生物学 第5回若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Translational regulation of newly synthesized protein in ER stress-induced pre-emptive quality control2018

    • 著者名/発表者名
      Kadowak H, Nishitoh H.
    • 学会等名
      新学術領域 新生鎖の生物学 国際会議 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
  • [学会発表] Regulation of newly synthesized protein degradation in ER stress-induced pre-emptive quality control2018

    • 著者名/発表者名
      Kadowak H, Nishitoh H.
    • 学会等名
      EMBO Workshop: Endoplasmic reticulum function in health and disease
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小胞体の予防的品質管理における新規合成タンパク質の分解機構2018

    • 著者名/発表者名
      門脇寿枝, 西頭英起
    • 学会等名
      第12回小胞体ストレス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 小胞体の予防的品質管理における新生鎖の翻訳制御2018

    • 著者名/発表者名
      門脇寿枝, 西頭英起
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 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: 2022-01-27  

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