機能性分子の土台「足場タンパク質」の発現リズムから迫る膜タンパク質の機能解析

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K23832
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0802:生体の構造と機能およびその関連分野
• 研究機関: 山陽小野田市立山口東京理科大学
• 研究代表者: 鶴留 優也 山陽小野田市立山口東京理科大学, 薬学部, 助教 (80846254)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2021-03-31
• キーワード: 時間生物学 / 薬物動態学 / 細胞生物学

研究成果の概要

細胞は膜タンパク質を介して外部からの情報や栄養素の交換を行っている。これら膜タンパク質の一部には、膜タンパク質の膜局在には、それを下支えする「足場タンパク質」が不可欠であるが、足場タンパク質NHERF1の発現リズムによって支えられるトランスポーターの膜局在に24時間周期の変動が生じていた。
NHERF1の発現リズムは時計遺伝子の制御を受けており、時計遺伝子改変マウスや時計遺伝子の破綻モデルマウスにおいてはNHERF1の発現リズムと、制御下にある膜タンパク質の発現リズムが変容していることを見出した。

自由記述の分野

時間生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

機能性分子の発現リズムは時計遺伝子を主体とする転写・翻訳過程か、ユビキチン化によるタンパク質の分解過程に着目して生体機能。しかしながら申請者の研究は、機能性分子の局在過程に着目することで、足場タンパク質の発現リズムによる膜タンパク質の発現リズム制御機構という新たな概念を提示するものである。この制御機構のより詳細な解析を行うことで、膜タンパク質を介した生理機能の概日リズムのより深い解明につながるほか、生体リズム変容によって生じる膜タンパク質の発現変化やその生理機能への影響を明らかとし、膜タンパク質の発現変容を介した代謝性疾患の新たな発症機序解明につながる研究となる。