リン酸化シグナル伝達によるペルオキシソーム形成調節機構

• 研究課題/領域番号: 26440032
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 奥本 寛治 九州大学, 理学研究院, 助教 (20363319)
• 連携研究者: 藤木 幸夫 九州大学, 生体防御医学研究所, 特任教授 (70261237)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ペルオキシソーム / リン酸化 / タンパク質輸送 / 一次繊毛 / 繊毛病 / タンパク質 / シグナル伝達経路

研究成果の概要

ペルオキシソームマトリクスタンパク質の輸送局在化において中心的分子として機能するPex14pが、酸化ストレス刺激によりリン酸化修飾を受けることを見出した。酸化ストレスによるPex14pのリン酸化修飾はマトリクスタンパク質輸送を制御しており、酸化ストレスに対抗する応答機構の一つとして機能することが示唆された。また、一次繊毛形成に関与するNDR2キナーゼが、そのC末端３アミノ酸配列Gly-Lys-Leuを局在化シグナルとしてペルオキシソームに一部局在化することを見出した。ペルオキシソームが一次繊毛形成や繊毛形成不全に由来する繊毛病に関与する可能性を示すものである。

研究成果

• [雑誌論文] The VDAC2-BAK axis regulates peroxisomal membrane permeability. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hosoi, K., Miyata, N., Mukai, S., Furuki, S., Okumoto, K., Cheng, E. H., and *Fujiki, Y.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 巻: 216 号: 3 ページ: 709-722
  • DOI: 10.1083/jcb.201605002
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Defining dynamin-based ring organizing center on the peroxisome-dividing machinery isolated from Cyanidioschyzon merolae. (2017)
  • 著者名/発表者名: Imoto, Y., Abe, Y., Okumoto, K., Honsho, M., Kuroiwa, H., Kuroiwa, T., and *Fujiki, Y.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 巻: 130 号: 5 ページ: 853-867
  • DOI: 10.1242/jcs.199182
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Localization of protein kinase NDR2 to peroxisomes and its role in ciliogenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Abe, S., Nagai, T., Masukawa, M., Okumoto, K., Homma, Y., Fujiki, Y., and Mizuno, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 292 号: 10 ページ: 4089-4098
  • DOI: 10.1074/jbc.m117.775916
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Generation of Peroxisome-Deficient Somatic Animal Cell Mutants (2017)
  • 著者名/発表者名: Okumoto K. and Fujiki Y.
  • 雑誌名: In: Schrader, M. (ed.) Peroxisomes: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology (Series Ed.: Walker, J.M.), Springer, Humana Press, New York, USA 巻: 1595 ページ: 319-327
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-6937-1_29
  • ISBN: 9781493969357, 9781493969371
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peroxisomal membrane and matrix protein import using a semi-intact mammalian cell system (2017)
  • 著者名/発表者名: Okumoto, K., Honsho, M., Liu, Y., and Fujiki, Y.
  • 雑誌名: In: Schrader, M. (ed.) Peroxisomes: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology (Series Ed.: Walker, J.M.), Springer, Humana Press, New York, USA 巻: 1595 ページ: 213-219
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-6937-1_20
  • ISBN: 9781493969357, 9781493969371
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blue-Native PAGE: Applications to study on peroxisome biogenesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Okumoto , K., Tamura, S., and Fujiki, Y.
  • 雑誌名: In: Schrader, M. (ed.) Peroxisomes: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology (Series Ed.: Walker, J.M.), Springer, Humana Press, New York, USA 巻: 1595 ページ: 197-205
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-6937-1_18
  • ISBN: 9781493969357, 9781493969371
  • 査読あり
• [雑誌論文] ペルオキシソーム形成異常と疾患 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤木幸夫, 奥本寛治, 本庄雅則
  • 雑誌名: 別冊・医学のあゆみ ストレスシグナルと疾患―細胞恒常性維持機構の破綻と病態 巻: - ページ: 75-79
• [雑誌論文] Generation of peroxisome-deficient somatic animal cell mutants (2016)
  • 著者名/発表者名: Okumoto, K. and Fujiki, Y.
  • 雑誌名: In: Schrader, M. (ed) Peroxisomes: Methods and Protocols 巻: N/A
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Peroxisomal membrane and matrix protein import using a semi-intact mammalian cell system (2016)
  • 著者名/発表者名: Okumoto, K., Honsho, M., Liu, Y., and Fujiki, Y.
  • 雑誌名: In: Schrader, M. (ed) Peroxisomes: Methods and Protocols 巻: N/A
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mild reduction of plasmalogens causes rhizomelic chondrodysplasia punctata: Functional characterization of a novel mutation (2014)
  • 著者名/発表者名: Noguchi, M., Honsho, M., Abe, Y., Toyama, R., Niwa, H., Sato, Y., Ghaedi, K., Rahmanifar, A., Shafeghati, Y., and *Fujiki, Y.
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 巻: 59 号: 7 ページ: 387-392
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.39
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Peroxisome biogenesis in mammalian cells (2014)
  • 著者名/発表者名: *Fujiki, Y., Okumoto, K., Mukai, S., Honsho, M., and Tamura, S.
  • 雑誌名: Frontiers in Physiology 巻: 5 ページ: 307-315
  • DOI: 10.3389/fphys.2014.00307
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular basis for peroxisome biogenesis disorders (2014)
  • 著者名/発表者名: *Fujiki, Y., Okumoto, K., Mukai, S., and Tamura, S.
  • 雑誌名: In: Brocard, C. and Hartig, A. (eds) Molecular machines involved in peroxisome biogenesis and maintenance, Springer-Verlag, Wien, Austria 巻: ― ページ: 91-110
  • DOI: 10.1007/978-3-7091-1788-0_5
  • ISBN: 9783709117873, 9783709117880
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Biogenesis of peroxisome: assembly of nascent membrane proteins (2016)
  • 著者名/発表者名: Liu, Y., Yagita, Y., Okumoto, K., Shinohara, K., Nagata, A., and Fujiki, Y.
  • 学会等名: 2016 ASCB Annual Meeting
  • 発表場所: San Fransisco, USA
  • 年月日: 2016-12-03
  • 国際学会
• [学会発表] Peroxisome biogenesis: Import of nascent membrane and matrix proteins (2016)
  • 著者名/発表者名: Liu, Y., Tamura, S., Okumoto, K., Yagita, Y., Kawamura, Y., Nagata, A., and Fujiki, Y.
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川）
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] ペルオキシソーム局在型Miro1バリアントによるペルオキシソームの細胞内移動制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 奥本寛治, 小野立晃, 下村紋子, 外山隆介, 藤木幸夫
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] 超分子ナノマシンPeroxisome-dividing ringの形成起点同定とGTP濃度依存的伸長機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井元祐太, 阿部雄一, 奥本寛治, 本庄雅則, 黒岩晴子, 黒岩常祥, 藤木幸夫
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] ペルオキシソーム分裂装置の構造と機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井元祐太, 阿部雄一, 奥本寛治, 本庄雅則, 黒岩晴子, 黒岩常祥, 藤木幸夫
  • 学会等名: 第80回大会日本植物学会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄）
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] Ultrastructure and molecular mechanism of Ring-shaped Supramolecular Nanomachinery for Peroxisome Division Revealed by Single Organelle EM Analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Imoto, Y., Abe, Y., Yoshida, M., Honsho, M., Okumoto, K., Ohnuma, M., Kuroiwa, H., Kuroiwa, T., and Fujiki, Y.
  • 学会等名: 1st Cyanidioschyzon merolae Symposium
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of ultrastructure and molecular mechanism of the mitochondrion and peroxisome dividing machineries (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuuta Imoto, Yuichi Abe, Masanori Honsho, Kanji Okumoto, Masaki Yoshida, Haruko Kuroiwa, Tsuneyoshi Kuroiwa, Yukio Fujiki
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] ペルオキシソーム局在性テイルアンカータンパク質Pex26の品質管理と膜局在化機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 奥本寛治、永田愛子、藤木幸夫
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] ミトコンドリアとペルオキシソーム分裂リングの収縮機構解明に挑むー原始紅藻シゾンのポストゲノム情報を基盤として (2015)
  • 著者名/発表者名: 井元祐太、本庄雅則、奥本寛治、大沼みお、黒岩晴子、黒岩常祥、藤木幸夫
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都）
  • 年月日: 2015-06-30
• [学会発表] 精巣に高発現するペルオキシソーム局在型Miro1バリアントの機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 外山隆介、小野立晃、下村紋子、奥本寛治、藤木幸夫
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都）
  • 年月日: 2015-06-30
• [学会発表] ペルオキシソーム局在型Miro1バリアントの同定とその機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥本寛治、小野立晃、下村紋子、外山隆介、藤木幸夫
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] ペルオキシソーム移行シグナル1型（PTS1)レセプターPex5ｐの結合因子、P5BP1の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥本 寛治、白濱 友里、藤木 幸夫
  • 学会等名: 第66回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター(奈良市）
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [図書] Encyclopedia of Life Sciences: Protein Import into Peroxisomes: the principles and methods of studying (version 2.0) (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujiki, Y., Okumoto, K., and Honsho, M.
  • 出版者: John Wiley & Sons, Chichester, UK.
• [図書] 医学のあゆみ：ペルオキシソーム形成異常と疾患 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤木幸夫、奥本寛治、本庄雅則
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 医歯薬出版
• [図書] Encyclopedia of Life Sciences: Protein Import into Peroxisomes: the principles and methods of studying (version 2.0) (2015)
  • 著者名/発表者名: *Fujiki, Y., Okumoto, K., and Honsho, M.
  • 出版者: John Wiley & Sons
• [備考] 代謝生理学研究室
  • URL: http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~taisha/ikelab/
• [備考] 池ノ内順一研究室ー九州大学理学部生物学科
  • URL: http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~taisha/
• [備考] 九州大学 オルガネラホメオスタシス研究センター
  • URL: http://www.organelle.kyushu-u.ac.jp/
• [備考] 池ノ内 順一 研究室 - 九州大学理学部生物学科
  • URL: http://seibutsu.biology.kyushu-u.ac.jp/~ikenouchi/