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細胞内品質管理ネットワークにおけるmRNA―小胞体間での品質管理連携機構の解析

公募研究

研究領域多様性と非対称性を獲得するRNAプログラム
研究課題/領域番号 23112721
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
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

榊 建二郎  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (70509968)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2012年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2011年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード細胞内品質管理機構 / 小胞体ストレス / RNA監査機構 / 小胞体 / 品質管理機構
研究実績の概要

小胞体は真核生物における分泌系蛋白質の生合成の場であり、分子シャペロンを介したフォールディング状態の適格性を監査するシステムとして小胞体品質管理が存在する。小胞体品質管理機構は、構造異常蛋白質の発生及び蓄積に対しては、小胞体関連蛋白質分解(ERAD)や小胞体ストレス応答(UPR)、オートファジーを介した小胞体の大規模分解などの防御システムを用いることにより、小胞体機能の恒常性を維持し、異常蛋白質の蓄積に起因する小胞体ストレスから細胞を守っている。また、小胞体品質管理機構は、分泌系組織の発生過程や糖尿病・神経変性疾患等の発症機構における重要性が明らかにされており、その全容解明が期待されている。我々は最近の研究から、mRNA品質管理機構であるnonsense-mediated RNA decay (NMD)が小胞体品質管理において重要な役割を果たしていることを発見し、それぞれの品質管理機構を結ぶ相互制御機構について解析を進めている。昨年度においては、NMD制御因子群が恒常的に小胞体局在を示すことを明らかにし、特にSMG6遺伝子については小胞体ストレスによって発現量が上昇することを明らかにした。また、エキソリボヌクレアーゼ複合体DIS3およびEXOSC3についてはUPR経路の1つであるeIF2alphaリン酸化経路依存的に、小胞体ストレスにより発現誘導することを示した。以上の結果を踏まえ、NMDが小胞体品質管理において重要な働きをしていることを結論付け、本年度はその成果についての論文報告を行った。さらに線虫C.elegansを用いた遺伝学的解析からNMD不全による小胞体ストレス発生を緩和するサプレッサ-遺伝子のスクリーニングを行い、小胞体機能に関与する遺伝子を含む7個の遺伝子を取得するに至った。今後はサプレッサ-遺伝子とNMD及び小胞体品質管理機構との関連性を明らかにする。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Interaction between quality control systems for ER protein folding and RNA biogenesis2013

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Sakaki
    • 雑誌名

      Worm

      巻: 2

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] RNA surveillance is required for endoplasmic reticulum homeostasis2012

    • 著者名/発表者名
      榊建二郎、茂泉佐和子, 他5名
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 109 号: 21 ページ: 8079-8084

    • DOI

      10.1073/pnas.1110589109

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a novel ADAMTS9/GON-1 function for protein transport from the ER to the Golgi2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshina S, Sakaki K, Yonezumi-Hayashi A, Gengyo-Ando K, Inoue H, Iino Y, Mitani S
    • 雑誌名

      Mol Biol Cell

      巻: 23(9) 号: 9 ページ: 1728-41

    • DOI

      10.1091/mbc.e11-10-0857

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a novel ADAMTS9/GON-1 function for protein transport from the ER to the Golgi

    • 著者名/発表者名
      茂泉佐和子、榊建二郎, 他5名
    • 雑誌名

      Mol.Bio.Cell

      巻: (In press)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] RNA監査機構を介した小胞体ホメオスタシス2012

    • 著者名/発表者名
      榊 建二郎
    • 学会等名
      第85回日本生化学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ナンセンス変異RNA分解(NMD)を介した小胞体ホメオスタシス2012

    • 著者名/発表者名
      榊 建二郎
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] RNA 監査機構は小胞体機能の恒常性維持に必要である2012

    • 著者名/発表者名
      榊 建二郎
    • 学会等名
      第7回臨床ストレス応答学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-11-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内のタンパク輸送制御機構におけるADAMTS9/GON-1の機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      吉名佐和子
    • 学会等名
      第7回臨床ストレス応答学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-11-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] RNA surveillance is required for endoplasmic reticulum homeostasis2012

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Sakaki
    • 学会等名
      EMBO|EMBL Symposium - Quality Control From Molecule To Organelle-
    • 発表場所
      ドイツ
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Identification of a novel ADAMTS9/GON-1 function for protein transport from the ER to the Golgi2012

    • 著者名/発表者名
      吉名佐和子
    • 学会等名
      第64回日本細胞生物学会・第45回日本発生生物学会合同年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2012-05-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive RNAi analysis for discovery of novel genes interacting with UPR2011

    • 著者名/発表者名
      榊建二郎
    • 学会等名
      Quality Control Folding and Degradation of Proteins in the Endoplasmic Reticulum
    • 発表場所
      Ascona(スイス)
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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