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2021 年度 実績報告書

PDIファミリー酵素が触媒する新生鎖の酸化的フォールディング機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16092
研究機関関西学院大学

研究代表者

金村 進吾  関西学院大学, 理学部, 助教 (50803178)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードPDIファミリー / 新生鎖 / 酸化的フォールディング / ジスルフィド結合 / 小胞体
研究実績の概要

我々はこれまでに新生鎖の酸化的フォールディングを触媒する個々のPDIファミリー酵素の立体構造やその機能を明らかにしてきたが、どのようにして効率よく新生鎖の酸化的フォールディングを触媒するのか、未だ不明な点が多い。
昨年度は、PDIファミリー酵素P5の溶液中での二量体形成が基質認識において重要であることを示したが(Okumura, Kanemura, et al., Structure 2021)、P5による基質認識機序は不明であった。本年度、Far-western blot法によりP5と他のPDIファミリー間との相互作用を調べた結果、P5はPDIとERp72と相互作用することがわかった。P5とPDIの複合体は酸化的フォールディング触媒を亢進する一方で、P5とERp72の複合体はほとんど触媒効果が見られなかった。また、P5とPDIの複合体は凝集抑制能(シャペロン能)の向上は見られなかった一方で、P5とERp72の複合体はシャペロン能が亢進した。以上の結果は、基質のフォールディングステージに応じたP5とPDIおよびERp72との複合体形成が効率的な分泌タンパク質の生産に重要であることを示している(Matsusaki, et al., Biology 2021)。
このように、PDIファミリー酵素間の新たな小胞体内品質管理ネットワークの一端を明らかにした。近年、PDIファミリー酵素の機能不全はALS, AD, PDなどの神経変性疾患との関連性が報告されており、その根底に潜むタンパク質品質管理における分子メカニズムの理解が基礎研究だけでなく医療応用の点でも重要である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] University of Glasgow(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Glasgow
  • [国際共同研究] Korea Basic Science Institute(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Korea Basic Science Institute
  • [雑誌論文] Functional Interplay between P5 and PDI/ERp72 to Drive Protein Folding2021

    • 著者名/発表者名
      Matsusaki Motonori、Okada Rina、Tanikawa Yuya、Kanemura Shingo、Ito Dai、Lin Yuxi、Watabe Mai、Yamaguchi Hiroshi、Saio Tomohide、Lee Young-Ho、Inaba Kenji、Okumura Masaki
    • 雑誌名

      Biology

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.3390/biology10111112

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ca2+ Regulates ERp57-Calnexin Complex Formation2021

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa Yuya、Kanemura Shingo、Ito Dai、Lin Yuxi、Matsusaki Motonori、Kuroki Kimiko、Yamaguchi Hiroshi、Maenaka Katsumi、Lee Young-Ho、Inaba Kenji、Okumura Masaki
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 26 ページ: -

    • DOI

      10.3390/molecules26102853

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 小胞体ストレスセンサーの会合状態分布を介した応答制御機構の研究2022

    • 著者名/発表者名
      松崎元紀、横山武司、次田篤史、金村進吾、田尻道子、明石知子、齋尾智英、稲葉謙次、奥村正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [学会発表] Ca2+によるERp57-CNX複合体の構造機能調節メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      金村進吾、谷川雄哉、伊藤大、林雨曦、松崎元紀、黒木喜美子、山口宏、前仲勝実、李映昊、稲葉謙次、奥村正樹
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] PDIファミリー酵素による前駆体タンパク質の酸化的フォールディング触媒機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      新納翔悟、金村進吾、山口宏、日高雄二、稲葉謙次、奥村正樹
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] インスリン分解酵素による基質分解メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      古川蘭、金村進吾、山口宏、李映昊、奥村正樹
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] プロインスリンのフォールディング中間体の理解2021

    • 著者名/発表者名
      関凪沙、金村進吾、荒井堅太、山口宏、稲葉謙次、奥村正樹
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 酸化還元制御によるヒトガレクチン1の構造機能調節の理解2021

    • 著者名/発表者名
      岡田莉奈、金村進吾、黒井邦巧、松崎元紀、齋尾智英、山口宏、伊藤大、李映昊、中林孝和、稲葉謙次、奥村正樹
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Elucidating the in vivo oxidative folding mechanism2021

    • 著者名/発表者名
      金村進吾、奥村正樹、稲葉謙次
    • 学会等名
      第21回 日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] Structural basis for redox-regulated galectin1 function2021

    • 著者名/発表者名
      岡田莉奈、金村進吾、黒井邦巧、松崎元紀、山口宏、中林孝和、稲葉謙次、奥村正樹
    • 学会等名
      第21回 日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] Elucidating the degradation mechanism of substrates by IDE2021

    • 著者名/発表者名
      古川蘭、金村進吾、山口宏、Lee Young-Ho、奥村正樹
    • 学会等名
      第21回 日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] Understanding the folding pathways of proinsulin2021

    • 著者名/発表者名
      関凪沙、金村進吾、荒井堅太、山口宏、Lee Young-Ho、稲葉謙次、奥村正樹
    • 学会等名
      第21回 日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] Impact of Ca2+ on the function interplay between ERp57 and Calnexin2021

    • 著者名/発表者名
      谷川雄哉、金村進吾、伊藤大、Lin Yuxi、松崎元紀、山口宏、黒木喜美子、前仲勝実、Lee Young-Ho、稲葉謙次、奥村正樹
    • 学会等名
      第21回 日本蛋白質科学会年会
  • [産業財産権] 液滴及びその製造方法2021

    • 発明者名
      奥村正樹、松﨑元紀、金村進吾、齋尾智英、稲葉謙次
    • 権利者名
      学校法人関西学院
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-21437
    • 外国

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公開日: 2022-12-28  

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