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膜タンパク質の段階的な細胞内局在化機構の解明と細胞内局在化経路予測法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K11537
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62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関明治大学

研究代表者

池田 有理  明治大学, 理工学部, 専任准教授 (30371082)

研究分担者 越中谷 賢治  明治大学, 研究・知財戦略機構(生田), 研究推進員 (90806499)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードバイオインフォマティクス / 細胞分子生物学実験 / 膜タンパク質 / 膜貫通領域 / 細胞内局在化経路 / 膜交通 / 糖鎖修飾 / 糖種 / 細胞内局在経路
研究成果の概要

本研究課題ではI型・II型膜タンパク質のシグナルペプチド・膜貫通領域・シグナルアンカーの配列解析から細胞内局在化の各段階における局在性決定要因を以下7つの課題を通して考察した。1) シグナルペプチドおよびシグナルアンカー周辺配列の特徴抽出、2) II型膜タンパク質シグナルアンカーとGFPの融合タンパク質の細胞内局在性観察、3) II型膜タンパク質の細胞膜局在化における認識・仕分け機構の調査、4) 膜貫通領域アラインメント方法の改良、5) ゴルジ内局在化機構解明のための膜貫通領域特徴抽出、6) 小胞体逆輸送タンパク質の膜貫通領域の役割、7) 糖タンパク質の細胞内局在経路と糖鎖修飾の糖種との関係

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題では、正確な細胞内局在予測が困難であった膜タンパク質に特化して、バイオインフォマティクスと検証実験の組合せによって細胞内局在化要因を段階的に明らかにした。また膜タンパク質のアミノ酸配列をもとに、細胞内局在化経路だけなく、修飾を受けている糖の種類を予測することも可能となった。本研究課題の知見から得られる、細胞内の任意の位置へ膜タンパク質を確実に送達する工学的技術は、遺伝子治療や分子マーカー、DDS、農作物品種改良など、医療・創薬分野をはじめ、農学分野にも応用可能である。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 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

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 10件、 招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Sugar Type Discrimination of Protein Sugar Modification based on Subcellular Localization2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Etchuya, Makoto Ohta, Yuri Mukai
    • 雑誌名

      Proceedings of the Nineteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2022)

      巻: 1 ページ: 89-90

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sugar Type Discrimination of Protein Sugar Modification based on Subcellular Localization2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Etchuya, Motomichi Doi, Yuri Mukai
    • 雑誌名

      Proceedings of the Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021)

      巻: 1 ページ: 442-443

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of signal-anchor region of type II transmembrane protein in subcellular localization2020

    • 著者名/発表者名
      Yuri Mukai, Tatsuki Kikegawa, Makoto Ohta, Kenji Etchuya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th International Symposium on Advanced Fluid Information

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of sugar type distribution by glycosylation based on protein subcellular localization2020

    • 著者名/発表者名
      Kenji Etchuya, Makoto Ohta, Yuri Mukai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th International Symposium on Advanced Fluid Information

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Role of Signal-anchor Region of Type II Transmembrane Protein in Subcellular Localization2019

    • 著者名/発表者名
      Yuri Mukai, Tatsuki Kikegawa, Yuriko Suda, Yuki Kobayashi, Makoto Ohta, Motomichi Doi, Kenji Etchuya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 19th International Symposium on Advanced Fluid Information

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Sugar Type Distribution by Glycosylation Based on Protein Subcellular Localization2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Etchuya, Makoto Ohta, Yuri Mukai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 19th International Symposium on Advanced Fluid Information

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Signal-anchor sequences are an essential factor for the Golgi-plasma membrane localization of type II membrane proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Kikegawa Tatsuki、Yamaguchi Takuya、Nambu Ryohei、Etchuya Kenji、Ikeda Masami、Mukai Yuri
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 82 号: 10 ページ: 1708-1714

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1484272

    • 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
  • [学会発表] Sugar Type Discrimination of Protein Sugar Modification based on Subcellular Localization2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Etchuya, Makoto Ohta, Yuri Mukai
    • 学会等名
      19th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sugar Type Discrimination of Protein Sugar Modification based on Subcellular Localization2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Etchuya, Motomichi Doi, Yuri Mukai
    • 学会等名
      18th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞内局在機構解明を目的とした膜タンパク質の膜貫通領域周辺の配列解析2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺諒平, 古賀雄大, 向井有理
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of signal-anchor region of type II transmembrane protein in subcellular localization2020

    • 著者名/発表者名
      Yuri Mukai, Tatsuki Kikegawa, Makoto Ohta, Kenji Etchuya
    • 学会等名
      The 20th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of sugar type distribution by glycosylation based on protein subcellular localization2020

    • 著者名/発表者名
      Kenji Etchuya, Makoto Ohta, Yuri Mukai
    • 学会等名
      The 20th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Role of Signal-anchor Region of Type II Transmembrane Protein in Subcellular Localization2019

    • 著者名/発表者名
      Yuri Mukai, Tatsuki Kikegawa, Yuriko Suda, Yuki Kobayashi, Makoto Ohta, Motomichi Doi, Kenji Etchuya
    • 学会等名
      The 19th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2019)
    • 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] Development of Sugar Type Distribution by Glycosylation Based on Protein Subcellular Localization2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Etchuya, Makoto Ohta, Yuri Mukai
    • 学会等名
      The 19th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2019)
    • 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] Subcellular Localization Factors of Type II Membrane Proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kikegawa, Yuri Mukai
    • 学会等名
      Asian Biophysics Association Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating the localization factors of type II transmembrane protein in secretory pathway2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kikegawa, Yuri Mukai
    • 学会等名
      17th European Conference on Computational Biology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The subcellular localization mechanisms of type II membrane proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kikegawa, Yuri Mukai
    • 学会等名
      The 43rd FEBS congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Role of Signal-Aanchor Region of Type II Transmembrane Protein in Subcellular Localization2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Etchuya, Tatsuki Kikegawa, Makoto Ohta, Yuri Mukai
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 『膜タンパク質工学ハンドブック (第2編5節 膜タンパク質を対象としたアミノ酸配列解析とその応用』2020

    • 著者名/発表者名
      分担執筆:越中谷 賢治, 向井 有理, 園山正史(津本浩平・浜窪隆雄 監修)
    • 総ページ数
      624
    • 出版者
      NTS
    • ISBN
      9784860435370
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 生命情報科学研究室HP(研究成果)

    • URL

      https://www.meijilsilab.com/achievement

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 生命情報科学研究室HP(研究成果)

    • URL

      http://www.meijilsilab.com/achievement

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 生命情報科学研究室HP(研究成果)

    • URL

      https://www.meijilsilab.com/achievement

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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