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新生鎖による小胞体還元ネットワーク構築機構の解明

公募研究

研究領域新生鎖の生物学
研究課題/領域番号 17H05675
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
研究機関京都産業大学

研究代表者

潮田 亮  京都産業大学, 総合生命科学部, 研究助教 (30553367)

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
7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードレドックス / タンパク質品質管理 / ストレス応答 / 分子シャペロン / 小胞体 / 小胞体関連分解 / フォールディング / ERdj5 / カルシウム / 恒常性
研究実績の概要

我々は、小胞体で初めて還元活性に特化した還元酵素ERdj5を発見し、タンパク質品質管理、特に小胞体関連分解に重要な寄与を果たしていることを明らかにした(R. Ushioda et al. Science 2008、M.Hagiwara et al. Mol. Cell 2011、R. Ushioda et al. Mol. Biol. Cell. 2013)。さらに、ERdj5の新しい機能として、小胞体内腔のカルシウム調節にも関わることを明らかにし(R. Ushioda et al. PNAS 2016)、また小胞体膜上に存在するカルシウムチャネルの制御も担うという発見もした(未発表)。さらに、研究領域内での共同研究として東北大学稲葉らグループとSERCA2bカルシウムポンプの構造を世界で初めて解明した(Inoue et al. Cell reports, in press)。本研究では、ERdj5の還元メカニズムに関して新生鎖に着目し、小胞体に挿入された新生鎖の還元力が小胞体のレドックス環境に与える影響、およびERdj5の還元力の供給に着目して研究を行ってきた。ジスルフィド結合依存的クロスリンカーによって、これまで同定された結合タンパク質とは候補を同定した(K.Araki et al. Anal. Biochem 2017)。ERdj5との結合タンパク質を同定し、酸化酵素Ero1が新生鎖からERdj5の電子の移行を仲介している可能性が強く示唆された。また、結合サイトの同定にも成功し、両タンパク質のドッキングシュミレーションでは構造的にも電子伝達の可能性を示唆するデータを得ることが出来た。さらに、ERdj5、Ero1、PDIをそれぞれ精製し、試験管内などで酸素電極を用いた実験を行い、ERdj5がEro1から電子を奪う、決定的証拠をつかみ、論文投稿を目指している。

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

    (30件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件) 図書 (4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Windsor(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Reading/University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Reading(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Windsor(カナダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Bielefeld University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural basis of sarco/endoplasmic reticulum Ca2+-ATPase 2b regulation via transmembrane helix interplay2019

    • 著者名/発表者名
      Michio Inoue, Nanami Sakuta, Satoshi Watanabe, Yuxia Zhang, Kunihito Yoshikaie, Yoshiki Tanaka, Ryo Ushioda, Yukinari Kato, Junichi Takagi, Tomoya Tsukazaki, Kazuhiro Nagata, Kenji Inaba
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 27 号: 4 ページ: 1221-1230

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.03.106

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Chaperone Protein HSP47: A Platelet Collagen Binding Protein that Contributes to Thrombosis and Haemostasis2018

    • 著者名/発表者名
      Sasikumar P、AlOuda K.S、Kaiser W J、Holbrook L.M、Kriek N、Unsworth J.A、Bye A.P、Sage T、Ushioda R、Nagata K、Farndale R.W、Gibbins J M
    • 雑誌名

      Journal of Thrombosis and Haemostasis

      巻: 16 号: 5 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1111/jth.13998

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Conserved Residues Lys57 and Lys401 of Protein Disulfide Isomerase Maintain an Active Site Conformation for Optimal Activity: Implications for Post-Translational Regulation2018

    • 著者名/発表者名
      Caba Cody、Ali Khan Hyder、Auld Janeen、Ushioda Ryo、Araki Kazutaka、Nagata Kazuhiro、Mutus Bulent
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Biosciences

      巻: 5 ページ: 5-18

    • DOI

      10.3389/fmolb.2018.00018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Redox-Mediated Regulatory Mechanisms of Endoplasmic Reticulum Homeostasis2018

    • 著者名/発表者名
      Ushioda Ryo、Nagata Kazuhiro
    • 雑誌名

      Cold Spring Harbor Perspectives in Biology

      巻: 1 号: 5 ページ: a033910-a033910

    • DOI

      10.1101/cshperspect.a033910

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A crosslinker-based identification of redox relay targets2017

    • 著者名/発表者名
      Araki K, Ushioda R, Kusano H, Tanaka R, Hatta T, Fukui K, Nagata K, Natsume T
    • 雑誌名

      Anal. Biochem.

      巻: 1;520 ページ: 22-26

    • DOI

      10.1016/j.ab.2016.12.025

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Highly Dynamic Nature of ERdj5 Is Key to Efficient Elimination of Aberrant Protein Oligomers through ER-Associated Degradation.2017

    • 著者名/発表者名
      Maegawa KI, Watanabe S#, Noi K#, Okumura M#, Amagai Y#, Inoue M, Ushioda R, Nagata K, Ogura T, Inaba K.(#equal contribution)
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 25 号: 6 ページ: 846-857

    • DOI

      10.1016/j.str.2017.04.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 酸化的環境で還元反応の場を提供する新生鎖の役割2018

    • 著者名/発表者名
      潮田 亮
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Nascent chain as Electron donor for disulfide reductase in the ER2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ushioda
    • 学会等名
      International symposium "Proteins: from the Cradle to the Grave"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deficiency of ER-resident reductase ERdj5 causes disruption of Mitochondrial morphology2018

    • 著者名/発表者名
      Riyuji Yamashita, Ryo Ushioda, Kazuhiro Nagata
    • 学会等名
      FASEB Meeting"Protein Research Conferences"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Maintenance of ER homeostasis through disulfide reductase ERdj52018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ushioda
    • 学会等名
      International workshop of CSSI
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Maintenance of ER Homeostasis through Disulfide Reductase Erdj52018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ushioda
    • 学会等名
      東京工業大学化学生命科学研究所国際フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Distinct cysteine pairs contribute to assembly and regulation of ins(1,4,5)P3 receptors2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Fujii, Ryo Ushioda and Kazuhiro Nagata
    • 学会等名
      The 15th international Meeting of the European Calcium Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electron donor for disulfide reductase ERdj5 in ER2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ushioda
    • 学会等名
      ER Redox meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レドックス制御による小胞体恒常性維持機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      潮田亮
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「オルガネラダイナミクスの新規制御機構とその病態生理」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electron donor for disulfide reductase ERdj5 in ER2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ushioda
    • 学会等名
      International Symposium on Protein Quality Control
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Redox-assisted regulation of ER homeostasis2017

    • 著者名/発表者名
      潮田亮
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新生鎖による還元酵素ERdj5の還元メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      潮田亮
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electron donor for disulfide reductase ERdj5 in ER2017

    • 著者名/発表者名
      潮田亮
    • 学会等名
      第12回小胞体ストレス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Redox regulation for Hormesis in ER2017

    • 著者名/発表者名
      潮田亮
    • 学会等名
      Conbio2017生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] エレクトロンダイナミクスが支える生命の生存戦略2019

    • 著者名/発表者名
      潮田亮、本橋ほづみ、西田基宏、赤池孝章、増田真二、三木裕明、澤智裕
    • 出版者
      ニューサイエンス社
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] レドックス疾患学2018

    • 著者名/発表者名
      潮田亮、赤池孝章、本橋ほずみ、内田浩二、末松誠、澤智裕、居原秀、渡邊泰男、西田基宏、住吉英樹、森泰生、一條秀憲、山本雅之、久堀徹、伊東健、熊谷嘉人、富澤一仁、浦野泰照、中川秀彦、上原孝
    • 総ページ数
      276
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      4758103690
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 蛋白質代謝医学2018

    • 著者名/発表者名
      潮田亮、田中啓二、胡桃坂仁志、上田卓也、稲田利文、田口英樹、後藤祐児、吉田賢右、永田和宏、加藤晃一、伊藤維昭、河野憲二、遠藤斗志也、藤木幸夫、岩井一宏、三浦正幸、水島昇、小松雅明、小椋光、川原裕之
    • 総ページ数
      1149
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] レドックス疾患学2018

    • 著者名/発表者名
      赤池 孝章
    • 総ページ数
      276
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103695
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Ushioda Lab homepage (潮田研究室ホームページ)

    • URL

      http://ushioda-lab.com/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 京都産業大学 永田研究室ホームページ

    • URL

      http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~nagata/ushioda_profile.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-28  

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