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膜タンパク質の伸長途上鎖をハンドリングする分子機構の解明

公募研究

研究領域新生鎖の生物学
研究課題/領域番号 17H05673
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

阪口 雅郎  兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (30205736)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード膜タンパク質 / 細胞小器官 / シャペロン / 細胞オルガネラ / 生体膜 / オルガネラ / 膜透過 / 小胞体
研究実績の概要

新生鎖の小胞体標的化と膜組み込みにおけるハンドリング機構を追求し下記の成果を得た。①フォールディングプローブ(CP-EGFP)を開発し、細胞内での合成共役型タンパク質小胞体膜透過状況の定量解析を可能とした。それを用いて、出芽酵母細胞トランスロコン関連遺伝子の欠損株をスクリーニングし、機能に影響する遺伝子を複数見出した。それらの遺伝子に関して、下記の知見を得た。(1)Zuo1pタンパク質などの特定のリボソーム結合型細胞質シャペロン系が、合成共役型の標的化を抑制している。(2)小胞体内腔の特定のコシャペロン(Scj1pなど)が内腔Hsp70(Kar2p)の機能を抑制し合成共役型膜透過を抑制している。小胞体内腔Hsp70の新しい機能ネットワークの可能性を示唆した。(3)合成完了型膜透過因子と信じられてきたトランスロコン因子Sec71p/Sec72pが、リボソーム・トランスロコン複合体機能に関連していることを示した。(4)ペルオキシソーム膜タンパク質PMP70の小胞体標的化抑制(ETS)因子として、Nmt1を見出した。その基質ペプチド結合ポケットの変異で標的化抑制機能がなくなること、Nmt1タンパク質が直接的にN-末端モチーフに結合することなどを確認し、ETS作用にNmt1とETSモチーフとの直接結合が必要なことを明らかにした。(5)膜透過途上新生鎖の膜に分配され得ない「中度疎水性配列」(mH)が、トランスロコンで保持されることを発見した。さらに、そのようなトランスロコンの「第2機能サイト」がラテラルゲート付近および透過ポアのヒンジ側の2ヶ所にあることを見いだした。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Interaction mapping of the Sec61 translocon identifies two Sec61α regions interacting with hydrophobic segments in translocating chains2018

    • 著者名/発表者名
      Kida Yuichiro、Sakaguchi Masao
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 号: 44 ページ: 17050-17060

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.003219

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 小胞体トランスロコンでの膜タンパク質の構造形成における膜貫通セグメント識別の2つの容態2018

    • 著者名/発表者名
      阪口雅郎、高原教代、藤田英伸
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会・ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic motion of nascent chain through the ER translocon with back and forth movement2018

    • 著者名/発表者名
      藤田英伸、高原教代、阪口雅郎
    • 学会等名
      国際シンポジウム Proteins: From the Cradle to the Grave
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 小胞体トランスロコンでのポリペプチド鎖の動き制限要因と駆動要因2018

    • 著者名/発表者名
      藤田英伸, 高原教代, 木田 祐一郎, 阪口 雅郎
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 小胞体膜透過因子Sec71p/Sec72pの作用機序の解明2018

    • 著者名/発表者名
      菅公秀, 十倉麻友子, 吉久徹, 阪口雅郎
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] リボソーム結合型分子シャペロンHsp70の合成共役型膜透過に対する作用2018

    • 著者名/発表者名
      中川知香, 菅公秀, 吉久徹, 阪口雅郎
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 膜タンパク質小胞体標的化抑制(ETS)因子としてのミリスチル転移酵素NMT12018

    • 著者名/発表者名
      森川真衣, 高原教代, 阪口雅郎
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 粗面小胞体での合成共役型タンパク質膜透過に内腔シャペロンネットワークが関与する2018

    • 著者名/発表者名
      小坂優里菜, 菅公秀, 吉久徹, 阪口雅郎
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母小胞体におけるフォールディングプローブを用いた新生鎖膜透過動態解析2018

    • 著者名/発表者名
      菅公秀、吉久徹、阪口雅郎
    • 学会等名
      第41回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 小胞体トランスロコン配列認識部位の特定に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      木田祐一郎, 阪口雅郎
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会・ポスター
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規フォールディングプローブを用いた小胞体膜透過チャネルでの新生鎖透過動態が変動する出芽酵母遺伝子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      菅公秀、十倉麻友子、吉久徹、阪口雅郎
    • 学会等名
      第69回細胞生物学会大会・口頭発表・ポスター
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A clathrin accessory protein NECAP1 relocates internalized ABCC2 to the apical plasma membrane in HepG2 cells.2017

    • 著者名/発表者名
      衣斐 義一、阪口 雅郎
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会・ポスター
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ABCC7/CFTRを細胞膜のapical側へ標的化させるシグナルの探索2017

    • 著者名/発表者名
      衣斐 義 一、阪口 雅郎
    • 学会等名
      第90回日本生化学会大会・ポスター
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 通過途上の疎水性配列と相互作用するSec61トランスロコン内部位のマッピング2017

    • 著者名/発表者名
      木田祐一郎, 阪口雅郎
    • 学会等名
      第90回日本生化学会大会・口頭発表・ポスター
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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