ABCタンパク質D群のオルガネラ膜への選別輸送と機能発現の分子メカニズム

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20590054
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 今中 常雄 富山大学, 大学院・医学薬学研究部(薬学), 教授 (50119559)
• 研究分担者: 柏山 恭範 富山大学, 大学院・医学薬学研究部(薬学), 助教 (20401812)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: ABCタンパク質 / ペルオキシソーム / 小胞体 / 局在化機構 / 基質輸送機構 / 脂肪酸輸送 / Pex19p / Pex3p

研究概要

ABCタンパク質D群(ABCD1～4)のオルガネラ選別輸送機構を解析し、N末端に存在する疎水性領域の有無が局在性を決めていることを明らかにした。この疎水性領域をもつABCD1～3はペルオキシソーム形成因子Pex19pと相互作用し、ペルオキシソーム膜上のPex3pを介してペルオキシソーム膜へ輸送されることを示した。一方、この領域をもたないABCD4は小胞体膜へ輸送される。ABCタンパク質D群の機能については、ペルオキシソーム型(ABCD1～3)がacyl-CoAの輸送に関与すること、小胞体型(ABCD4)はヘム代謝に関与する可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Structural basis for docking of peroxisomal membrane protein carrier Pex19p onto its receptor Pex3p. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato Y., Shibata H., Nakatsu T., Nakano H., Kashiwayama Y., Imanaka T., Kato H.
  • 雑誌名: EMBO J. 29 ページ: 4083-4093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a substrate-binding site in a peroxisomal β-oxidation enzyme by photoaffinity labeling with a novel palmitoyl derivative. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kashiwayama Y., Tomohiro T., Narita K., Suzumura M., Glumoff T., Hiltunen J.K., Van Veldhoven P.P., Hatanaka Y., Imanaka T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 285 ページ: 26315-26325
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple organelle-targeting signals in the N-terminal portion of peroxisomal membrane protein PMP70. (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwashita S., Tsuchida M., Tsukuda M., Yamashita Y., Emi Y., Kida Y., Komori M., Kashiwayama Y., Imanaka T., Sakaguchi M.
  • 雑誌名: J.Biochem. 147 ページ: 581-590
  • 査読あり
• [雑誌論文] 70-kDa peroxisomal membrane protein related protein(P70R/ABCD4)localizes to endoplasmic reticulum not peroxisomes, and NH_2-terminal hydrophobic property determines the subcellular localization of ABC subfamily D proteins. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kashiwayama Y., Seki M., Yasui A., Murasaki Y., Morita M., Sakaguchi M., Tanaka Y., Imanaka T.
  • 雑誌名: Exp.Cell Res. 315 ページ: 190-205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the interaction between recombinant human peroxin Pex3p and Pex19p : Identification of TRP104 in Pex3p as a critical residue for the interaction. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato Y., Shibata H., Nakano H., Matsuzono Y., Kashiwayama Y., Kobayashi Y., Fujiki Y., Imanaka T., Kato H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 61346-61446
  • 査読あり
• [学会発表] ABCタンパク質サブファミリーDの細胞内局在化とN末端アミノ酸配列 (2010)
  • 著者名/発表者名: 李朝香, 朝日彰子, 赤池宗輔, 柏山恭範, 守田雅志, 安川洋生, 今中常雄
  • 学会等名: 第83回日本生化学会大会・第33回日本分子生物学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101207-20101210
• [学会発表] 小胞体膜上に存在するABCタンパク質P70R(ABCD4)の存在状態と機能の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東野和直, 上杉泰介, 柏山恭範, 今中常雄
  • 学会等名: 第83回日本生化学会大会・第33回日本分子生物学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101207-20101210
• [学会発表] Organelle selective targeting of ABC subfamily D proteins : Importance of NH_2-terminal hydrophobic motifs. (2010)
  • 著者名/発表者名: 今中常雄
  • 学会等名: 3th FEBS Special Meeting : ATP-Binding Cassette(ABC)Proteins : From Multidrug Resistance to Genetic Diseases.
  • 発表場所: Innsbruck, Austria.
  • 年月日: 20100227-20100305
• [学会発表] Importance of the NH_2-terminal hydrophobic motifs on the peroxisome selective targeting of PMP70. (2009)
  • 著者名/発表者名: 柏山恭範, 守田雅志, 今中常雄
  • 学会等名: International Meeting on Peroxisome Research
  • 発表場所: Seattle, USA.
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] ABCタンパク質D群の細胞内局在はN末端アミノ酸配列に依存する (2008)
  • 著者名/発表者名: 柏山恭範, 関みどり, 安井暁奈, 守田雅志, 今中常雄
  • 学会等名: 第30回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-08-07
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.pha.u-toyama.ac.jp/cellbiol/index-j.html