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2021 年度 実績報告書

小胞体膜タンパク質の品質管理に関わる新規因子の遺伝学的探索と生化学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K19306
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

中務 邦雄  名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (90547522)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2022-03-31
キーワード小胞体 / 膜タンパク質 / ユビキチン / プロテアソーム / 分解
研究実績の概要

小胞体で生じた構造異常タンパク質は、細胞質に送り返され、プロテアソームによって分解される。この分解系はERAD(Endoplasmic Reticulum-associateddegradation)と呼ばれている。小胞体の異常タンパク質を細胞質へ送り返すレトロトランスロケーションの仕組みは、過去20年以上にわたって議論されてきた。小胞体内腔タンパク質については、基質を細胞質へ送り返す「孔(膜透過チャネル)」の有力な候補が同定されたこともあり、構造レベルの議論が進められつつある。しかし、小胞体の膜を貫通する異常タンパク質については、どのように膜から引き抜かれてどのようにプロテアソームへ輸送されるのか、分解の仕組みに不明な点が多い。この問題は小胞体の膜タンパク質だけでなく、プロテアソームによって分解されるすべてのオルガネラの膜タンパク質に共通する問いである。本研究では、複数回膜貫通タンパク質のERADについて、遺伝学的・生化学的解析を行ってきた。生化学的な解析については、海外グループとの共同研究を行い、膜貫通ドメインの安定性と分解効率の間に相関があることが分かった。国内グループとの共同研究も進み、ミトコンドリアに誤局在した膜貫通タンパク質が小胞体を経由して分解されることが明らかになった。ERADで中心的な役割を果たすHrd1ユビキチンリガーゼについて、遺伝学的な変異解析を行った(海外グループとの共同研究)。ERADの生理機能について総説を執筆した。さらに、本研究を進める過程で、これまでにない新しい性質をもった膜貫通型のERAD基質を見出した。現在はその分解経路の解析を進めている。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Dot6/Tod6 degradation fine-tunes the repression of ribosome biogenesis under nutrient-limited conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Kusama Kino、Suzuki Yuta、Kurita Ena、Kawarasaki Tomoyuki、Obara Keisuke、Okumura Fumihiko、Kamura Takumi、Nakatsukasa Kunio
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 ページ: 103986~103986

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.103986

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proteolysis of adaptor protein Mmr1 during budding is necessary for mitochondrial homeostasis in Saccharomyces cerevisiae2022

    • 著者名/発表者名
      Obara Keisuke、Yoshikawa Taku、Yamaguchi Ryu、Kuwata Keiko、Nakatsukasa Kunio、Nishimura Kohei、Kamura Takumi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-29704-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A positive genetic selection for transmembrane domain mutations in HRD1 underscores the importance of Hrd1 complex integrity during ERAD2022

    • 著者名/発表者名
      Nakatsukasa Kunio、Wigge Sylvia、Takano Yuki、Kawarasaki Tomoyuki、Kamura Takumi、Brodsky Jeffrey L.
    • 雑誌名

      Current Genetics

      巻: 68 ページ: 227~242

    • DOI

      10.1007/s00294-022-01227-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ZSWIM8 is a myogenic protein that partly prevents C2C12 differentiation2021

    • 著者名/発表者名
      Okumura Fumihiko、Oki Nodoka、Fujiki Yuha、Ikuta Rio、Osaki Kana、Hamada Shun、Nakatsukasa Kunio、Hisamoto Naoki、Hara Taichi、Kamura Takumi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-021-00306-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Quality control of enzymatically active mitochondrial precursor protects cells against ectopic metabolite stress2021

    • 著者名/発表者名
      中務邦雄
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会

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公開日: 2022-12-28  

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