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2008 年度 実績報告書

「リソソーム・液胞系」タンパク質分解による細胞の環境適応機構の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 19580391
研究機関東北大学

研究代表者

新谷 尚弘  東北大学, 大学院・農学研究科, 准教授 (70374973)

キーワード環境応答 / タンパクム / リソソーム・液胞 / タンパク質分解 / 異常分泌タンパク質 / 出芽酵母
研究概要

1. 異常タンパク質の液胞におけるクリアランス機構
小胞体関連分解(ERAD)で分解されるカルボキシペプチダーゼYの変異体(CPY*)にインベルターゼを融合したCPY*-InvはERADを回避し、Vps10依存的に液胞で分解された。Vps10は1579アミノ酸からなる一回膜貫通型タンパク質であり、野生型のCPYを始めとする液胞加水分解酵素のレセプターとして機能することが知られている。しかし、Vps10によるCPYとCPY*-Invの認識機構は異なっていた。さらに、CPYの液胞への輸送が特異的に低下するVps10変異体を数種取得した。これらの変異点を解析した結果、1000-1070番目のアミノ酸残基領域に集中してアミノ酸置換が起こっており、この領域がCPYの認識に関わることが示唆された。
2. 外界環境の変化に伴う細胞膜タンパク質の液胞による選択的ターンオーバーの制御機構
出芽酵母のモノカルボン酸輸送体Jen1は転写レベル、翻訳後レベルでグルコースによるカタボライト抑制を受ける。出芽酵母の遺伝子破壊株ライブラリーを用い、グルコースに依存したJen1タンパク質の分解に関与する遺伝子をスクリーニングした結果、エンドサイトーシス(END3, END4, SLA1, SAC6など)、液胞への輸送(VAM7, VPS8, VPS16, VPS41など)、エンドソームからゴルジ体への輸送(VPS35, YPT6, VPS63など)、ユビキチン代謝(DOA4)など膜タンパク質の代謝に関わることが知られていた遺伝子の他に糖鎖修飾(MNN11)や脂質修飾(SWF1)に関わる遺伝子が関与することが示された。
3. オルガネラ・プロテオミクスによる「リソソーム・液胞系」タンパク質分解の総合理解の試み
野生型および液胞プロテアーゼ欠損株から液胞を単離し、構成タンパク質を解析したところ、プロテアーゼ欠損株特異的に検出されるタンパク質が多数見出された。今後これらを同定する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Fluorescence microscopy-based assays for monitoring yeast Atg protein trafficking2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Shintani, Fulvio Reggiori
    • 雑誌名

      Methods in Enzymology 451

      ページ: 43-56

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Codon optimization increases steady-state mRNA levels in heterologous gene expression in Aspergillus oryzae2008

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Tokuoka, Mizuki Tanaka, Kazuhisa Ono, Shinobu Takagi, Takahiro Shintani, Katsuya Gomi
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology 74

      ページ: 6538-6546

    • 査読あり
  • [学会発表] 異常分泌タンパク質の小胞体関連分(ERAD)と輸送小胞への取り込みは競合している2008

    • 著者名/発表者名
      須山研吾、五味勝也、新谷尚弘
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2008-12-10
  • [学会発表] A luminal misfolded protein retaining the endoplasmic reticulum exit signal bypasses the ER-associated degradation and is sorted to the vacuole for degradation by the vacuolar sorting receptor Vps102008

    • 著者名/発表者名
      Kengo Suyama, Katsuya Gomi, Takahiro Shintani
    • 学会等名
      2008 Yeast Genetics and Molecular Biology Meeting
    • 発表場所
      トロント(カナダ)
    • 年月日
      2008-07-23
  • [学会発表] Cellular responses to the expression of aberrant secretory proteins in Aspergillus oryzae2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Shintani, Daisuke Shiro, Jun-ichi Yokota, Katsuya Gomi
    • 学会等名
      9th European Conference on Fungal Genetics
    • 発表場所
      エジンバラ(スコットランド)
    • 年月日
      2008-04-08
  • [学会発表] Cellular response to the expression of an aberrant secretory protein in Aspergillus oryzae2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Shintani, Daisuke Shiro, Jun-ichi Yokota, Katsuya Gomi
    • 学会等名
      5th International Aspergillus Meeting
    • 発表場所
      エジンバラ(スコットランド)
    • 年月日
      2008-04-04

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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