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ゲノムワイド・スクリーニングによるゴルジ体ストレス応答制御因子の網羅的同定と解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K06645
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
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

吉田 秀郎  兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (60378528)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードゴルジ体 / ストレス / プロテオグリカン / ムチン / コレステロール / 神経変性疾患 / TFE3 / KLF / 小胞体ストレス / 糖鎖
研究開始時の研究の概要

細胞の主力製品はタンパク質であるが、大部分のタンパク質は小胞体で作られ、ゴルジ体で加工されて完成する。細胞がたくさんのタンパク質を作る時には、工場を増設するように小胞体やゴルジ体も増設される。このように小胞体やゴルジ体を増設する機構は、それぞれ小胞体ストレス応答とゴルジ体ストレス応答と呼ばれる。われわれはこれまでに小胞体ストレス応答の機構を明らかにしてきた。本研究課題ではわれわれが開拓した新しい研究であるゴルジ体ストレス応答の研究を行っている。ゴルジ体ストレス応答のメカニズムを明らかにすることによって、ゴルジ体が関与するアルツハイマー病などの神経変性疾患の研究基盤を築くことを期待している。

研究成果の概要

ゴルジ体ストレス応答は、細胞の需要に応じてゴルジ体の量を増強する恒常性維持期機構である。研究開始時までにTFE3経路とプロテオグリカン経路、ムチン経路、コレステロール経路の4経路を発見していたが、その分子機構は不明な点が多かった。本研究課題では、これらの経路の制御因子を様々な方法によって同定することを目指した。研究の結果、プロテオグリカン経路の転写因子KLFやムチン経路のエンハンサー配列MGSEと転写因子RELA、コレステロール経路の制御因子OSBP1やPITPNB、CDIPT、PI4KIIIBを同定した。また、TFE3経路の制御因子として、TJAP1やSDF4、PPP2R1Aなどを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題では、ゴルジ体ストレス応答の4つの応答経路の分子機構の基本的部分を半分程度明らかにすることができた。ゴルジ体ストレス応答は小胞体ストレス応答とともに細胞小器官の量的調節機構という細胞生物学の根幹に関わる研究課題であることから、今回の研究成果はゴルジ体ストレス応答という研究分野の基盤を構築するとともに、細胞生物学に対して学術的に大いに貢献するものであると考える。また、ゴルジ体ストレス応答は小胞体ストレス応答と同様に様々な疾患に関与しており、高齢化社会で特に問題となっているアルツハイマー病(認知症の一種)などの神経変性疾患の予防・診断・治療の開発のための研究基盤となることが期待できる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件、 招待講演 8件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of Ulsan(韓国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Guelph(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] PGSE Is a Novel Enhancer Regulating the Proteoglycan Pathway of the Mammalian Golgi Stress Response2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Kanae、Komori Ryota、Taniguchi Mai、Shimaoka Akie、Midori Sachiko、Yamamoto Mayu、Okuda Chiho、Tanaka Ryuya、Sakamoto Miyu、Wakabayashi Sadao、Yoshida Hiderou
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 44 号: 1 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1247/csf.18031

    • NAID

      130007555497

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • 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] Anticancer saponin OSW-1 is a novel class of selective Golgi stress inducer2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Mayu、Sasaki Kanae、Fukutani Yosuke、Yoshida Hiderou、Ohsawa Ikuroh、Yohda Masafumi、Sakurai Kaori
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 29 号: 14 ページ: 1732-1736

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.05.022

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organelle Zones2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Kanae、Yoshida Hiderou
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 44 号: 2 ページ: 85-94

    • DOI

      10.1247/csf.19010

    • NAID

      130007691797

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • 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] Golgi stress response and organelle zones2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Kanae、Yoshida Hiderou
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 593 号: 17 ページ: 2330-2340

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13554

    • 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] MGSE Regulates Crosstalk from the Mucin Pathway to the TFE3 Pathway of the Golgi Stress Response2019

    • 著者名/発表者名
      Jamaludin Mohamad Ikhwan、Wakabayashi Sadao、Taniguchi Mai、Sasaki Kanae、Komori Ryota、Kawamura Hirotada、Takase Hayataka、Sakamoto Miyu、Yoshida Hiderou
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 44 号: 2 ページ: 137-151

    • DOI

      10.1247/csf.19009

    • NAID

      130007739021

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • 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
  • [学会発表] ゴルジ体ストレス応答プロテオグリカン経路を制御する転写因子 KLF2の発現制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      坂本美憂、三宅衣織奈、小森亮太、 若林貞夫、佐々木桂奈江、吉田秀郎
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ゴルジ体ストレス応答プロテオグリカン経路を制御する転写因子 KLF4の発現制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      三宅衣織奈、坂本美憂、小森亮太、 若林貞夫、佐々木桂奈江、吉田秀郎
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 抗がん剤 OSW-1によるゴルジ体ストレス応答における PtdIns transfer protein beta(PITPNB)の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木桂奈江、森下史、足立拓弥、渡部雄斗、若林貞夫、櫻井香里、 養王田正文、山地俊之、花田賢太郎、 吉田秀郎
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類ノックアウト細胞ライブラリーを用いた薬剤の作用機序の解析 ― ゴルジ体ストレス応答での応用例 ―2021

    • 著者名/発表者名
      吉田秀郎
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会産学連携委員会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規技術によるゴルジ体ストレス応答の制御因子の同定2021

    • 著者名/発表者名
      吉田秀郎
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] ゴルジ体ストレス応答TFE3経路の活性化機構2020

    • 著者名/発表者名
      小森亮太、岩崎洸介、岡本明日香、谷口麻衣、若林貞夫、佐々木桂奈江、吉田秀郎
    • 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] ゴルジ体ストレス応答プロテオグリカン経路を制御する転写制御配列PGSEと転写因子KLF familyの同定2020

    • 著者名/発表者名
      田中梓、坂本美憂、田中隆也、小森亮太、谷口麻衣、若林貞夫、佐々木桂奈江、吉田秀郎
    • 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] ゴルジ体ストレス応答プロテオグリカン経路を制御する転写因子KLF2とKLF4の発現制御機構と活性化機構2020

    • 著者名/発表者名
      坂本美憂、田中梓、三宅衣織奈、若林貞夫、佐々木桂奈江、吉田秀郎
    • 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] ER stress response and Golgi stress response2020

    • 著者名/発表者名
      Hiderou Yoshida
    • 学会等名
      KSMCB 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 regulatory mechanism of the mammalian Golgi stress response2020

    • 著者名/発表者名
      Kanae Sasaki and Hiderou Yoshida
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プロテオグリカン型及びムチン型糖鎖修飾を担うオルガネラ・ゾーンの増強機構2019

    • 著者名/発表者名
      吉田秀郎
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ER stress response and Golgi stress response2019

    • 著者名/発表者名
      Hiderou Yoshida
    • 学会等名
      The Second Symposium on Cellular Response to Organelle Stress
    • 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] Golgi stress response - a homeostatic mechanism that augments functional zones in the Golgi apparatus2019

    • 著者名/発表者名
      Hiderou Yoshida
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 小胞体ストレス応答とゴルジ体ストレス応答2019

    • 著者名/発表者名
      吉田秀郎
    • 学会等名
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゴルジ体ストレス応答によるゴルジ体機能ゾーンの増強機構2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木桂奈江、吉田秀郎
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of MGSE as a Novel Enhancer Regulating a Crosstalk between the Mucin and TFE3 pathways in the Mammalian Golgi Stress Response2019

    • 著者名/発表者名
      Jamaludin Mohamad Ikhwan, Hirotada Kawamura, Hayataka Takase, Kanae Sasaki, Sadao Wakabayashi and Hiderou Yoshida
    • 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] ゴルジ体ストレス応答TFE3経路の活性化機構2019

    • 著者名/発表者名
      小森亮太、谷口麻衣、若林貞夫、佐々木桂奈江、吉田秀郎
    • 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] ゴルジ体ストレス応答の新規応答経路であるコレステロール経路の解析2019

    • 著者名/発表者名
      足立拓弥、渡部雄斗、櫻井香里、養王田正文、若林貞夫、佐々木桂奈江、吉田秀郎
    • 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] ゴルジ体ストレス応答プロテオグリカン経路を制御する転写制御配列PGSEと転写因子KLF familyの同定2019

    • 著者名/発表者名
      田中梓、坂本美憂、田中隆也、若林貞夫、佐々木桂奈江、吉田秀郎
    • 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
  • [備考] Hiderou Yoshida, University of Hyogo

    • URL

      https://www.sci.u-hyogo.ac.jp/life/biochem2/index-j.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] Laboratory of Molecular Biochemistry

    • URL

      https://www.sci.u-hyogo.ac.jp/life/biochem2/index-j.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The Second Symposium on Cellular Response to Organelle Stress2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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