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2020 年度 実績報告書

小胞体における構造異常タンパク質の分解への基質運搬機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06216
研究機関京都大学

研究代表者

蜷川 暁  京都大学, 理学研究科, 特定助教 (80647991)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード小胞体関連分解 / N型糖鎖 / マンノーストリミング / 構造異常タンパク質
研究実績の概要

小胞体の構造異常タンパク質は小胞体関連分解によって処理される。特徴として小胞体のタンパク質が小胞体膜を通過し、細胞質のプロテアソームで分解される。N型糖鎖は3つのグルコース、9つのマンノース、2つのN-アセチルグルコサミン(G3M9)からなり、その小胞体での分解に糖鎖の刈り込みが重要なことが分かっている。そして近年、オルガネラ内は均質な空間ではなく、その中に異なる役割を担う限局された領域(ゾーン)が存在することが明らかにされつつある。小胞体においても、構造形成ゾーン、逆行輸送ゾーンという機能的な区画に分かれていることが当研究室の結果より示唆されており、本研究では、N型糖鎖のマンノースが刈り込まれた形を認識するレクチン分解因子を中心に、小胞体関連分解機構を解析した。
その結果、OS9とXTP3Bの機能は重複し、共にN型糖鎖依存分解経路の基質ATF6を分解へ導いていることを明らかにした。また小胞体関連分解因子の刈り込みを行うEDEM familyのうちEDEM2の解析を主に行い、EDEM2がTXNDC11とジスルフィド結合依存的な複合体を形成して、N型糖鎖のトリミングを遂行していることが分かった(George*, Ninagawa* et al., 2020 eLife *Equal contribution)。また小胞体関連分解の解析として、第二世代抗精神病薬オランザピンが、プロインスリンの適切な分子内ジスルフィド結合形成を妨げ、分子間ジスルフィド結合形成を誘発することによって、プロインスリンの構造異常が引き起こしていることを明らかにした。この結果、プロインスリンの主要な局在が、インスリン分泌顆粒から小胞体へとシフトすることも明らかにできた(Ninagawa et al., 2020 eLife)。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Creighton University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Creighton University
  • [雑誌論文] Mechanisms of productive folding and endoplasmic reticulum-associated degradation of glycoproteins and non-glycoproteins2021

    • 著者名/発表者名
      Ninagawa Satoshi、George Ginto、Mori Kazutoshi
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      巻: 1865 ページ: 129812~129812

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2020.129812

  • [雑誌論文] Reinvestigation of Disulfide-bonded Oligomeric Forms of the Unfolded Protein Response Transducer ATF62020

    • 著者名/発表者名
      Koba Hibiki、Jin Shengyu、Imada Nanami、Ishikawa Tokiro、Ninagawa Satoshi、Okada Tetsuya、Sakuma Tetsushi、Yamamoto Takashi、Mori Kazutoshi
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 45 ページ: 9~21

    • DOI

      10.1247/csf.19030

  • [雑誌論文] Development of a Rapid <i>in vivo</i> Assay to Evaluate the Efficacy of IRE1-specific Inhibitors of the Unfolded Protein Response Using Medaka Fish2020

    • 著者名/発表者名
      Jin Byungseok、Ishikawa Tokiro、Taniguchi Mai、Ninagawa Satoshi、Okada Tetsuya、Kagaya Shigehide、Mori Kazutoshi
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 45 ページ: 23~31

    • DOI

      10.1247/csf.19032

  • [雑誌論文] Improved secretion of glycoproteins using an N-glycan-restricted passport sequence tag recognized by cargo receptor2020

    • 著者名/発表者名
      Yagi Hirokazu、Yagi-Utsumi Maho、Honda Rena、Ohta Yusaku、Saito Taiki、Nishio Miho、Ninagawa Satoshi、Suzuki Kousuke、Anzai Takahiro、Kamiya Yukiko、Aoki Kazuhiro、Nakanishi Mahito、Satoh Tadashi、Kato Koichi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 ページ: 1368

    • DOI

      10.1038/s41467-020-15192-1

  • [雑誌論文] Antipsychotic olanzapine-induced misfolding of proinsulin in the endoplasmic reticulum accounts for atypical development of diabetes2020

    • 著者名/発表者名
      Ninagawa Satoshi、Tada Seiichiro、Okumura Masaki、Inoguchi Kenta、Kinoshita Misaki、Kanemura Shingo、Imami Koshi、Umezawa Hajime、Ishikawa Tokiro、Mackin Robert B、Torii Seiji、Ishihama Yasushi、Inaba Kenji、Anazawa Takayuki、Nagamine Takahiko、Mori Kazutoshi
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 9 ページ: e60970

    • DOI

      10.7554/eLife.60970

  • [雑誌論文] EDEM2 stably disulfide-bonded to TXNDC11 catalyzes the first mannose trimming step in mammalian glycoprotein ERAD2020

    • 著者名/発表者名
      George Ginto、Ninagawa Satoshi、Yagi Hirokazu、Saito Taiki、Ishikawa Tokiro、Sakuma Tetsushi、Yamamoto Takashi、Imami Koshi、Ishihama Yasushi、Kato Koichi、Okada Tetsuya、Mori Kazutoshi
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 9 ページ: e53455

    • DOI

      10.7554/eLife.53455

  • [学会発表] 第二世代抗精神病薬オランザピンは、膵ベータ細胞において、小胞体でのプロインスリンの構造形成阻害と、それに伴う分解を誘発し、非典型的な糖尿病を惹起する2021

    • 著者名/発表者名
      蜷川 暁、多田 誠一郎、奥村 正樹、井ノ口 健太、木下 岬、金村 進吾、今見 考志、梅澤 元、石川 時郎、Robert Mackin、鳥居 征司、石濱 泰、稲葉 謙次、穴澤 貴行、長嶺 敬彦、森 和俊
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年会
  • [学会発表] 抗精神病薬オランザピンは、副作用としてプロインスリンのミスフォールディングとその分解を惹起する2020

    • 著者名/発表者名
      蜷川 暁
    • 学会等名
      第43回 分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] EDEM2酵素活性発揮には、TXNDC11とのジスルフィド結合形成が必要である2020

    • 著者名/発表者名
      蜷川 暁、Ginto George、矢木 宏和、斎藤 泰輝、住友 嘉樹、石川 時郎、佐久間 哲史、山本 卓、今見 考志、石濱 泰、加藤 晃一、岡田 徹也、森 和俊
    • 学会等名
      第39回 日本糖質学会年会
  • [学会発表] 遺伝子破壊法を用いた小胞体関連分解機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      蜷川 暁
    • 学会等名
      第93回 日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗精神病薬オランザピンによって , プロインスリンは分子間ジスルフィド結合を介した構造異常が誘発され , 小胞体関連分解によって処理される2020

    • 著者名/発表者名
      蜷川暁、多田誠一郎、奥村正樹、井ノ口健太、木下岬、金村進吾、今見考志、梅沢元、石川時郎、岡田徹也、Robert Mackin、鳥居征司、石濱泰、稲葉謙次、穴澤貴行、長嶺敬彦、森和俊
    • 学会等名
      第72回 日本細胞生物学会大会

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公開日: 2021-12-27  

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