膜タンパク質のオルガネラ膜標的化と構造形成システム

2011 年度 研究成果報告書

• 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: 19058013
• 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: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 阪口 雅郎 兵庫県立大学, 大学院・生命理学研究科, 教授 (30205736)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: 膜タンパク質 / シグナル配列 / トポロジー / 生体膜 / オルガネラ

研究概要

細胞膜の中に存在する膜タンパク質が合成され、正しくオルガネラに移行し、形が出来上がるまでの過程を研究した。タンパク質が膜を通り抜ける引き金となるシグナル配列が、タンパク質を引き込む力をも発揮すること、プラス電荷を持っているアミノ酸はタンパク質鎖の膜透過を抑制して、膜を貫く構造を形成するのを助けることなどを明らかにした。また、膜タンパク質が、小胞体以外のオルガネラ膜に行くのを決定するアミノ酸配列があることを発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Pleiotropic effects of membrane cholesterol on protein translocation across the ER membrane (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, H., Fujita, H., Kida, Y., and Sakaguchi, M.
  • 雑誌名: Biochemistry(doi:10.1021/bi2018915) 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A cis-acting five-amino acid motif controls targeting of ABCC2 to the apical plasma membrane domain (2012)
  • 著者名/発表者名: Emi, Y., Yasuda, Y., and Sakaguchi, M.
  • 雑誌名: J. Cell Sci.(doi:10.1242/jcs.099549) 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positive charges on the translocating polypeptide chain arrest movement through the translocon (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujita, H., Yamagishi, M., Kida, Y., and Sakaguchi, M.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 巻: 124 ページ: 4184-4193
  • 査読あり
• [雑誌論文] A sugar chain at a specific position in the nascent polypeptide chain induces forward movement during translocation through the translocon (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi, M., Fujita, H., Morimoto, F., Kida, Y., and Sakaguchi, M.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 149 ページ: 591-600
  • 査読あり
• [雑誌論文] ATP-binding cassette transporter isoform C2 (ABCC2) localizes to the apical plasma membrane via interactions with PDZK1 scaffolding protein (2011)
  • 著者名/発表者名: Emi, Y., Nomura, S., Yokota, H., and Sakaguchi, M. (2011)
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 149 ページ: 177-189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positive charges of translocating polypeptide chain retrieve an upstream marginal hydrophobic segment from ER lumen to translocon (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujita, H., Kida, Y., Hagiwara, M., Morimoto, F., and Sakaguchi, M.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 21 ページ: 2045-2056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Environmental transition of signal-anchor sequences during membrane insertion via the endoplasmic reticulum translocon (2010)
  • 著者名/発表者名: Kida, Y., Kume, C., Hirano, M., and Sakaguchi, M.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 21 ページ: 418-429
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple organelle-targeting signals in the N-terminal portion of peroxisomal membrane protein PMP70 (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwashita, S., Tsuchida, M., Tsukuda, M., Yamashita, Y., Emi, Y., Kida, Y. Komori, M., Kashiwayama, Y., Imanaka, T. and Sakaguchi, M.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 147(4) ページ: 581-590
  • 査読あり
• [雑誌論文] 小胞体トランスロコンを介した膜タンパク質の膜組み込みと構造形成膜 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阪口雅郎
  • 雑誌名: 日本膜学会会誌 巻: 35 ページ: 63-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] 粗面小胞体とタンパク質合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阪口雅郎
  • 雑誌名: 細胞の構造とオルガネラ(生物薬科学実験講座5、大熊勝治・中西義信編集、廣川書店) ページ: 33-46
• [雑誌論文] 小胞体膜形成機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阪口雅郎
  • 雑誌名: 細胞の構造とオルガネラ(生物薬科学実験講座5、大熊勝治・中西義信編集、廣川書店) ページ: 172-185
• [雑誌論文] Signal-anchor sequence provides motive force for polypeptide-chain translocation through the ER membrane (2009)
  • 著者名/発表者名: Kida, Y., Morimoto, F., and Sakaguchi, M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 284 ページ: 2861-2866
  • 査読あり
• [雑誌論文] 70-kDa peroxisomal membrane protein related protein (P70R/ABCD4) localizes to endoplasmic reticulum not peroxisomes, and NH2-terminal hydrophobic property determines the subcellular localization of ABC subfamily D proteins (2009)
  • 著者名/発表者名: Kashiwayama, Y., Seki, M., Yasui, A., Murasaki, Y., Morita, M., Yamashita, Y., Sakaguchi, M., Tanaka, Y., Imanaka, T.
  • 雑誌名: Exp. Cell Res. 巻: 315 ページ: 190-205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ontogenic Isoform Switching of UDP-glucuronosyltransferase Family 1 in Rat Liver (2008)
  • 著者名/発表者名: Kishi, M., Emi, Y., Sakaguchi, M., Ikushiro, S., and Iyanagi, T.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 377 ページ: 815-819
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human ABC transporter isoform B6 (ABCB6) localizes primarily in the Golgi apparatus (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuchida, M., Emi, Y., Kida, Y., and Sakaguchi, M.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 369 ページ: 369-375
  • 査読あり
• [雑誌論文] 膜タンパク質の膜組み込みとトランスロコンの柔軟性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪口雅郎,木田祐一郎
  • 雑誌名: 生化学 巻: 80 ページ: 897-906
  • 査読あり
• [雑誌論文] シグナル仮説、シグナル認識粒子、膜蛋白質のトポロジー形成(項目執筆) (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪口雅郎
  • 雑誌名: キーワード：蛋白質の一生(蛋白質核酸酵素6月号増刊)
• [雑誌論文] Two translocating hydrophilic segments of a nascent chain span the ER membrane during multispanning protein topogenesis (2007)
  • 著者名/発表者名: Kida, Y., Morimoto, F., and Sakaguchi, M.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 巻: 179 ページ: 1441-1452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contribution of hydrophobic and electrostatic interactions to the membrane integration of the Shaker K+-channel voltage-sensor domain (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhang, L., Sato, Y., Hessa, T., von Heijne, G., Lee, J.-K., Kodama, I., Sakaguchi, M., and Uozumi. N.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 104 ページ: 8263-8268
  • 査読あり
• [学会発表] TA膜タンパク質の小胞体組み込み回避とミトコンドリア標的化機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 姜公秀, 高原教代, 木田祐一郎, 阪口雅郎
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会・ポスター
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] A unique cis-acting motif in a cytoplasmic loop domain of the ATP-binding cassette transporter isoform C2(ABCC2) controls apical targeting (2011)
  • 著者名/発表者名: Emi, Y. and Sakaguchi, M.
  • 学会等名: Poster, The 34th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] ABCC2のapical側細胞膜への局在化を制御するシグナルの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 衣斐義一, 阪口雅郎
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] 小胞体トランスロコンにおける疎水性配列の認識・膜組み込み機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木田祐一郎, 藤田英伸, 阪口雅郎
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] 小胞体トランスロコンのタンパク質膜透過に対するコレステロールの多面的影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本等, 藤田英伸, 木田祐一郎, 阪口雅郎
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] 小胞体膜トランスロコンにおけるポリペプチド鎖の動き解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田英伸, 山岸麻里芙, 木田祐一郎, 阪口雅郎
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] 小胞体トランスロコンを介した膜貫通セグメント形成に対するリボソームの作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山岸麻里芙, 大西由希子, 藤田英伸, 木田祐一郎, 阪口雅郎
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] 小胞体トランスロコンへの組み込みを抑制するアミノ末端モチーフの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阪上春花, 岩下昌平, 木田祐一郎, 阪口雅郎
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] 複雑な膜透過中間体が示す小胞体トランスロコンのポリペプチド鎖収容特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢吹隆明, 木田祐一郎, 阪口雅郎
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] Effect of positive charges on the movement of polypeptide chain through the ER translocon (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujita, H., Kida, Y., Yamagishi, M., and Sakaguchi, M.
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 20110916-18
• [学会発表] Identification of a cytoplasmic signal for targeting of ABCC2 to apical plasma membrane (2011)
  • 著者名/発表者名: Emi, Y., and Sakaguchi, M.
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20110627-29
• [学会発表] ER-targeting Suppression by Short N-terminal Motif of Peroxisomal ABC Transporter, PMP70 (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, M., Iwashita, S., Yamashita, Sakaue, H., and Kida, Y.
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20110627-29
• [学会発表] 小胞体トランスロコンを介した膜タンパク質構造形成への正電荷アミノ酸の寄与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田英伸, 木田祐一郎, 山岸麻里芙, 阪口雅郎
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会・ポスター
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20110607-09
• [学会発表] 小胞体トランスロコンを介した膜貫通配列組み込み機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木田祐一郎, 藤田英伸, 阪口雅郎
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会・ポスター
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20110607-09
• [学会発表] 小胞体トランスロコンにおける膜貫通セグメント形成のダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 山岸麻里芙、藤田英伸、森本富美子、木田祐一郎、阪口雅郎
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101207-10
• [学会発表] 小胞体トランスロコンを介したタンパク質の膜透過は正電荷によって一時停止する (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田英伸、山岸麻里芙、木田祐一郎、阪口雅郎
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101207-10
• [学会発表] Dynamic action of positive charges on nascent polypeptide chain translocating through translocon (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, M.
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Protein Community
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 20100913-16
• [学会発表] Positive charges in translocating polypeptide chain regulate the movement through translocon (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujita, H., Kida, Y., Yamagishi, M., Hagiwara M., Sakaguchi, M.
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Protein Community, poster
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 20100913-16
• [学会発表] トランスロコンを通るポリペプチド鎖の動きは正荷電アミノ酸残基で減速する (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田英伸、山岸麻里芙、木田祐一郎、阪口雅郎
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20100616-18
• [学会発表] 小胞体トランスロコンでの膜透過停止とポリペプチド鎖のダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 阪口雅郎
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会・シンポジウム「タンパク質膜透過装置の構造とダイナミックな機能；Structure and dynamic function of protein translocation machinery」
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20091021-24
• [学会発表] ABCC2とPDZK1との相互作用による微小胆管細胞への局在化制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 衣斐義一、野村幸子、横田博、阪口雅郎
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20091021-24
• [学会発表] 小胞体トランスロコンの膜透過は正電荷アミノ酸残基のみによって停止する (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田英伸、山岸麻里芙、木田祐一郎、阪口雅郎
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20091021-24
• [学会発表] 小胞体でのタンパク質膜透過における部位特異的な糖鎖のラチェット作用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山岸麻里芙、藤田英伸、森本富美子、木田祐一郎、阪口雅郎
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20091021-24
• [学会発表] 小胞体トランスロコンにおいて膜貫通配列が駆動するポリペプチド鎖膜透過 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阪口雅郎、木田祐一郎、森本富美子
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 20090520-22
• [学会発表] 正荷電アミノ酸残基による小胞体膜透過制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤田英伸、木田祐一郎、森本富美子、阪口雅郎
  • 学会等名: 第81回日本生化学会大会・第31回分子生物学会大会合同
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20081209-12
• [学会発表] Translocon accommodates two translocating hydrophilic chains and two signal sequences. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kida, Y., Sakaguchi, M.
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Protein Transport across Cell Membranes, poster
  • 発表場所: Lucca, Italy
  • 年月日: 20070610-15
• [学会発表] Flexibility of translocon and driving force for polypeptide chain translocation (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, M., Kida, Y.
  • 学会等名: ミニシンポジウム「タンパク質の機能発現と品質管理：サーベイランスとハンドリング」第59回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20070528-30
• [学会発表] ポリペプチド鎖小胞体膜透過の膜貫通配列による駆動システム (2007)
  • 著者名/発表者名: 木田祐一郎, 森本富美子, 阪口雅郎
  • 学会等名: 第7回日蛋白質科学会大会, ポスター
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20070524-26
• [学会発表] Membrane protein topogenesis through ER translocon. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, M.
  • 学会等名: International Symposium on Milestones in the life of proteins
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20070315-16
• [学会発表] 細胞内での膜タンパク質の形つくり (0)
  • 著者名/発表者名: 阪口雅郎
  • 学会等名: 第4回分子科学会シンポジウム、「ミクロ～メソ～マクロを繋ぐ「形」が立ち現れる仕組み」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 00000710
• [学会発表] 小胞体トランスロコンを介した膜タンパク質の膜組み込みと構造形成 (0)
  • 著者名/発表者名: 阪口雅郎
  • 学会等名: 日本膜学会第32年会・生体膜関連シンポジウム「膜と膜機能の可視化」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 00000514
• [備考]
  • URL: http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/life/biochem1/index-j.html