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2008 年度 実績報告書

異常分泌タンパク質のERADエスケープとその相補的分解機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20059002
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)

キーワード小胞体関連分解(ERAD) / 小胞輸送 / タンパク質品質管理機構 / タンパク質分解 / 異常分泌タンパク質 / 出芽酵母 / リソソーム・液胞
研究概要

変異型カルボキシペプチダーゼY(CPY*)は小胞体品質管理により小胞体に留まり、小胞体関連分解(ERAD)を受ける異常分泌タンパク質のモデル基質である。CPY*に正常型の分泌タンパク質インベルターゼを融合させたCPY*-InvはERADを逃れ、ゴルジ体以降の分泌経路に入り、最終的に液胞で分解を受けた。小胞体-ゴルジ体間の小胞輸送を阻害したところ、CPY*-InvはERADで分解された。このことはCPY*-Invは異常タンパク質としての性質は保持しているが、効率よくゴルジ体以降に輸送されることを示している。さらにインベルターゼの小胞輸送に関わるレセプタータンパク質を欠損させることによりCPY*-lnvの選択的な輸送を阻害すると、CPY*-InvはERADで分解された。これらの結果より、小胞体ルーメンにおいて異常分泌タンパク質のERADと小胞への取り込みは競合していると結論した。この競合は分泌タンパク質の熱力学的安定性に依存していることが推定された。そこで、異常な立体構造を持つがERADを回避するCPYの変異体を取得することにより、タンパク質の熱力学的安定性とERAD/小胞輸送の関係を解析することとした。255番目のグリシン残基がバリンに置換したCPYは一部がERADをバイパスし、ゴルジ体へ到達し最終的に液胞で分解された。今後、この変異体と野生型CPY、CPY*の輸送及び分解を詳細に解析するとともに、それらの熱力学的安定を解析し、タンパク質の熱力学的安定性とERAD/小胞輸送の関係を議論する。

  • 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 1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 Reagiori
    • 雑誌名

      Methods in Enzymology 451

      ページ: 43-56

  • [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, Katsuva 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解(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 recentor 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 secretor 3 oroteins in Asveraillus 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(スコットテンド)
    • 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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