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小胞体は、膜タンパク質や分泌タンパク質の合成および成熟の場であると同時に、その過程で生じた異常タンパク質を積極的に分解する機能(ERAD)を備えている。本研究では、ERADに関与する小胞体膜タンパク質複合体(ERAD複合体)を空間的・時間的に解析することにより、小胞体の秩序維持システムの詳細に迫ることを目的としている。特に、小胞体ストレスタンパク質HerpとDerlin-1〜3に着目し、生化学・分子生物学・細胞生物学的手法で解析する。2年計画の1年目である今年度は、野生型マウス胚性線維芽細胞および臓器から調製した小胞体画分を生化学的および免疫化学的に分析することで、ERAD複合体の構成因子が複数種存在することや、それらが小胞体ストレスによって質的および量的に変化することを見出した。つまり、小胞体ストレスが負荷されていない通常の状態ではHerpとDerlin-2、HRD1の3者を同時に含む複合体が恒常的に存在しており、小胞体ストレスが負荷されると、HerpとHRD1の相互作用が増強されるとともに、ストレスで強く発現誘導されるDerlin-3がHerpを含むERAD複合体の構成成分になることを明らかにした。さらに、Herpノックアウトマウスを利用した解析で、ERAD複合体にはHerpが関与するものとしないものがあることを明らかにした。一方、3種のDerlinノックアウトマウスの作製を試み、Derlin-1およびDerlin-2の完全欠損マウスは胎生期に致死となること、Derlin-3完全欠損マウスは見かけ上、正常に誕生することが明らかになった。これらの知見をもとに、次年度には、Derlin欠損マウスを積極的に利用することにより、ERAD複合体の生理機能や構成成分の違いによる機能分担、各構成因子の分子機能等を明らかにしたい。
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