小胞体におけるタンパク質品質管理機構

2009 年度 自己評価報告書

• 研究領域: タンパク質社会の研究の総合的推進
• 研究課題/領域番号: 19058008
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都産業大学 (2011); 京都大学 (2007-2010)
• 研究代表者: 永田 和宏 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50127114)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: 小胞体 / 品質管理 / 小胞体関連分解 / レドックス制御 / 分子シャペロン

研究概要

本計画研究においては、主として小胞体およびサイトゾルにおけるタンパク質の品質管理機構を研究する。【1】小胞体関連分解におけるEDEMファミリータンパク質の役割 小胞体においてミスフォールルドしたタンパク質は、小胞体内から逆輸送チャネルを介して、サイトゾルへ逆輸送され、小胞体関連分解(ERAD)と呼ばれる機構により分解される。申請者らは、この分解の鍵となる因子としてEDEMおよびEDEMファミリータンパク質を発見した。1)EDEMファミリータンパク質の性質の解析、2)EDEMに関連し、ERADを促進する他の因子の同定・探索と、それらがEDEM経路のどこに位置するのかの解析を行う。【2】小胞体レドックス関連因子によるミスフォールドタンパク質の分解制御 小胞体においてはタンパク質はジスルフィド結合を介してフォールディング骨格を安定化するが、これには酸化酵素、イソメラーゼが関わっている。一方、ミスフォールドしたタンパク質がトランスロコンを通過するためには、ジスルフィド結合が還元され開裂していなければならない。ミスフォールドタンパク質の効率的なERAD促進のために、1)小胞体におけるレドックスネットワークの解明、2)とりわけ小胞体還元酵素の同定とクローニング、3)それら還元酵素による基質タンパク質の凝集阻害、ジスルフィド結合の還元を通じてレトロトランスロケーションの促進について研究する。

研究成果

• [雑誌論文] The novel thioredoxin-related transmembrane protein TMX4 has reductase activity. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugiura, K. Araki, 1 S. Iemura, T. Natsume,. J. Hoseki, K. Nagata
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 285(10) ページ: 7135-7142
• [雑誌論文] Human OS-9, a lectin required for glycoprotein endoplasmic reticulum-associated degradation, recognizes mannose-trimmed N-Glycans. (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Hosokawa, Y. Kamiya, D. Kamiya, K. Kato, K. Nagata
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 284(25) ページ: 17061-17068
• [雑誌論文] Autophagic elimination of misfolded procollagen aggregates in the endoplasmic reticulum as a means of cell protection. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishida, A. Yamamoto, A. Kitamura, S.R. Lamande, T. YoshimorI, F.B. John, H. Kubota, K. Nagata
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell. 20 ページ: 2744-2754
• [雑誌論文] Dynamic nature of disulfide bond formation catalysts revealed by crystal structures of DsbB (2009)
  • 著者名/発表者名: Inaba, K., Murakami, S., Nakagawa, A., Iida, H., Kinjo, M., Ito, K., Suzuki, M.
  • 雑誌名: EMBO J 28 ページ: 779-791
• [雑誌論文] ERdj5 is required as a disulfide reductase for degradation of misfolded proteins in the ER. (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Ushioda, J. Hoseki, K. Araki, G. Jansen, D.Y. Thomas, K. Nagata
  • 雑誌名: Science 321(5888) ページ: 569-572
• [雑誌論文] Gp78 cooperates with RMA1 in ER-associated degradation of CFTRΔF508. (2008)
  • 著者名/発表者名: D. Morito, K. Hirao, F. Tokunaga, N. Hosokawa, D.M. Cyr, K. Tanaka, K. Iwai, K. Nagata
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell. 19 ページ: 1328-1336
• [雑誌論文] MKKS is a centrosome-shuttling protein degraded by disease-causing mutations via CHIP-mediated ubiquitination. (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Hirayama, Y. Yamazaki, A. Kitamura, Y. Oda, D. Morito, K. Okawa, H. Kimura, D.M. Cyr, H. Kubota, K. Nagata
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell. 19 ページ: 899-911
• [雑誌論文] A pair of circularly permutated PDZ domains control RseP, the S2P family intramembrane protease of E. coli (2008)
  • 著者名/発表者名: Inaba, K., Suzuki, M., Maegawa, K., Akiyama, S., Ito, K., Akiyama, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 35042-35052
• [学会発表] Quality control of misfolded proteins in the endoplasmic reticulum. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Nagata
  • 学会等名: 21th IUBMB International Congress and 12th FAOBMB Congress of Biochemistry and Molecular Biology
  • 発表場所: Shanghai(China)
  • 年月日: 2009-08-05
• [学会発表] Revisiting of collagen-specific molecular chaperone HSP47:Alternative degradation pathway of misfolded procollagen in the ER (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Nagata, Yusaku Masago, Yoshihito Ishida
  • 学会等名: ERAD and autophagy Cold Spring Harbor Meeting "Molecular Chaperones and stress Response"
  • 発表場所: Cold Spring Harbor(USA)
  • 年月日: 2008-05-01
• [図書] 医学のための細胞生物学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永田和宏、塩田浩平
  • 総ページ数: 315
  • 出版者: 南山堂
• [図書] ルーイン細胞生物学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 永田和宏、中野明彦、米田悦啓、須藤和夫、室伏擴、榎森康文、伊藤維昭(訳)
  • 総ページ数: 681
  • 出版者: 東京化学同人