タンパク質ＧＰＩアンカーの構造変化の分子機構と機能との相関の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21247018
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 木下 タロウ 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (10153165)
• 研究分担者: 前田 裕輔 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (00294124) ; 村上 良子 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (00304048) ; 森田 康裕 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (70397769) ; 藤田 盛久 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (30532056)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: GPIアンカー / 遺伝子 / 酵素 / タンパク質 / 糖鎖

研究概要

GPIアンカーは真核生物の数多くの細胞表面タンパク質の膜結合構造として用いられる糖脂質である。本研究課題では,（１）GPIアンカーの脂肪酸リモデリングのメカニズムと生物学的意義の解明、（２）アルキルアシル型GPIアンカーの生合成機序とその意義の解明、（３）GPI-APの構造変化と輸送に関わる遺伝子群の解明の３課題を追求した。その結果、脂肪酸リモデリングが液性免疫系の恒常性維持に重要であること、主要なペルオキシソーム病ではアルキルアシル型GPIアンカーが生合成されていないこと、GPI-APの正しい構造変化が積み荷受容体による効率的な輸送に重要であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Significance of GPI-anchored protein enrichment in lipid rafts for the control of autoimmunity (2013)
  • 著者名/発表者名: Wang, Y., Y. Murakami, T. Yasui, S. Wakana, H. Kikutani, T. Kinoshita and Y. Maeda
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 288 ページ: 25490-25499
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.492611
  • 査読あり
• [雑誌論文] A case of paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH) caused by a germline mutation and a somatic mutation in PIGT (2013)
  • 著者名/発表者名: Krawitz, P. M., B. Hochsmann, Y. Murakami, B. Teubner, U. Kruger, E. Klopocki, H. Neitzel, A. Hollein, D. Parkhomchuk, J. Hecht, P. N. Robinson, S. Mundlos, T. Kinoshita and H. Schrezenmeier
  • 雑誌名: Blood 巻: 122 ページ: 1312-1315
  • DOI: 10.1182/blood-2013-01-481499
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycosylphosphatidylinositol mannosyltransferase II is the rate-limiting enzyme in glycosylphosphatidylinositol biosynthesis under limited dolichol-phosphate mannose availability (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata, T., M. Fujita, N. Kanzawa, Y. Murakami, Y. Maeda and T. Kinoshita
  • 雑誌名: J. Bio chem 巻: 154 ページ: 257-264
  • DOI: 10.1093/jb/mvt045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport of glycosylphosphatidylinositol-anchored proteins from the endoplasmic reticulum (2013)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, T., Y. Maeda and M. Fujita
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta - Mol. Cell Res 巻: 1833 ページ: 2473-2478
  • DOI: 10.1016/j.bbamcr.2013.01.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPI anchors regulate glycosphingolipid levels (2012)
  • 著者名/発表者名: Loizides-Mangold, U., F. P. A. David, V. J. Nesatyy, T. Kinoshita and H. Riezman
  • 雑誌名: J. Lipid Res 巻: 53 ページ: 1522-1534
  • DOI: 10.1194/jlr.M025692
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutations in PIGO, a member of the GPI anchor synthesis pathway, cause hyperphosphatasia with mental retardation (2012)
  • 著者名/発表者名: Krawitz, P. M., Y. Murakami, J. Hecht, U. Kruger, S. E. Holder, G. R. Mortier, B. delle Chiaie, M. D. Thompson, T. Roscioli, S. Kielbasa, T. Kinoshita, S. Mundlos, P. N. Robinson and D. Horn
  • 雑誌名: Am. J. Hum. Genet 巻: 91 ページ: 146-151
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2012.05.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced response of T lymphocytes from Pgap3 knockout mouse : Insight into roles of fatty acid remodeling of GPI anchored proteins (2012)
  • 著者名/発表者名: Murakami, H., Y. Wang, H. Hasuwa, Y. Maeda, T. Kinoshita and Y. Murakami
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm 巻: 417 ページ: 1235-1241
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.12.116
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPI-anchor remodeling : potential functions of GPI-anchors in intracellular trafficking and membrane dynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M. and T. Kinoshita
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta - Mol. Cell Biol. Lipids 巻: 1821 ページ: 1050-1058
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2012.01.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defective lipid remodeling of GPI anchors in peroxisomal disorders, Zellweger syndrome, and rhizomelic chondrodysplasia punctata (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanzawa, N., N. Shimozawa, R. J. A. Wanders, K. Ikeda, Y. Murakami, H. R. Waterham, S. Mukai, M. Fujita, Y. Maeda, R. Taguchi, Y. Fujiki and T. Kinoshita
  • 雑誌名: J. Lipid Res 巻: 53 ページ: 653-663
  • DOI: 10.1194/jlr.M021204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism for release of alkaline phosphatase caused by glycosylphosphatidylinositol deficiency in patients with hyperphosphatasia-mental retardation syndrome (2012)
  • 著者名/発表者名: Murakami, Y., N. Kanzawa, K. Saito, P. M. Krawitz, S. Mundlos, P. N. Robinson, A. Karadimitris, Y. Maeda and T. Kinoshita
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 287 ページ: 6318-6325
  • DOI: 10.1074/jbc.M111.331090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deregulated expression of HMGA2 is implicated in clonal expansion of PIGA deficient cells in paroxysmal nocturnal haemoglobinuria (2012)
  • 著者名/発表者名: Murakami, Y., N. Inoue, T. Shichishima, R. Ohta, H. Noji, Y. Maeda, J. Nishimura, Y. Kanakura and T. Kinoshita
  • 雑誌名: Br. J. Haematol 巻: 156 ページ: 383-387
  • DOI: 10.1111/j.1365-2141.2011.08914.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sorting of GPI-anchored proteins into ER-exit sites by p24 proteins is dependent on remodeled GPI (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M., R. Watanabe, N. Jaensch, M. Romanova-Michaelides, T. Satoh, M. Kato, H. Riezman, Y. Yamaguchi, Y. Maeda and T. Kinoshita
  • 雑誌名: J. Cell Biol 巻: 194 ページ: 61-75
  • DOI: 10.1083/jcb.201012074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural remodeling, trafficking and functions of glycosylphosphatidylinositol anchored proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Maeda, Y. and T. Kinoshita
  • 雑誌名: Prog. Lipid Res 巻: 50 ページ: 411-422
  • DOI: 10.1016/j.plipres.2011.05.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] The acidic environment of the Golgi is critical for glycosylation and transport (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, Y. and T. Kinoshita
  • 雑誌名: Methods Enzymol 巻: 480 ページ: 495-510
  • DOI: 10.1016/S0076-6879(10)80022-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biogenesis of GPI-anchored proteins is essential for surface expression of sodium channels in zebrafish Rohon-Beard neurons to respond to mechanosensory stimulation (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakano, Y., M. Fujita, K. Ogino, T. Kinoshita, Y. Oda and H. Hirata
  • 雑誌名: Development 巻: 137 ページ: 1689-1698
  • DOI: 10.1242/dev.047464
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural remodeling of GPI anchors during biosynthesis and after attachment to proteins (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M. and T. Kinoshita
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 584 ページ: 1670-1677
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2009.10.079
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlled expression of branch-forming mannosyltransferase is critical for mycobacterial lipoarabinomannan biosynthesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Sena, C. B., T. Fukuda, K. Miyanagi, S. Matsumoto, K. Kobayashi, Y. Murakami, Y. Maeda, T. Kinoshita and Y. S. Morita
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 285 ページ: 13326-13336
  • DOI: 10.1074/jbc.M109.077297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peroxisome dependency of alkyl-containing GPI-anchor biosynthesis in the endoplasmic reticulum (2009)
  • 著者名/発表者名: Kanzawa, N., Y. Maeda, H. Ogiso, Y. Murakami, R. Taguchi, and T. Kinoshita
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 106 ページ: 17711-17716
  • DOI: 10.1073/pnas.0904762106
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPI-glycan remodeling by PGAP5 regulates transport of GPI-anchored proteins from the ER to the Golgi (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M., Y. Maeda, M. Ra, Y. Yamaguchi, R. Taguchi and T. Kinoshita
  • 雑誌名: Cell 巻: 139 ページ: 352-365
  • DOI: 10.1016/j.cell.2009.08.040
  • 査読あり
• [学会発表] Structural Changes of GPI Anchor after its Attachment to Proteins : Functional Significance (2014)
  • 著者名/発表者名: Taroh Kinoshita
  • 学会等名: IUBMB 10^<th> International Symposium on Biochemical Roles of Eukaryotic Cell Surface Macromolecules
  • 発表場所: Kolkata, India
  • 年月日: 2014-01-24
• [学会発表] タンパク質への付加後に起こるGPI アンカーの構造変化の機能的意義 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木下タロウ, 前田裕輔, 藤田盛久
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会館 他
  • 年月日: 2013-12-04
• [学会発表] Remodeling and function of GPI anchors in protein sorting, trafficking, and dynamics (2013)
  • 著者名/発表者名: Taroh Kinoshita
  • 学会等名: FASEB Science Research Conferences : Protein Lipidation, Signaling, and Membrane Domrins
  • 発表場所: Saxtons River, Vermont, USA
  • 年月日: 2013-07-15
• [学会発表] GPI アンカー型タンパク質の切断に関与する新規酵素の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田盛久, 李 健熺, 村上良子, 前田裕 輔, 木下タロウ
  • 学会等名: 第31回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島市民文化ホール
  • 年月日: 20120917-20
• [学会発表] GPI アンカー型タンパク質の輸送とアンカー切断に関わる膜ドメイン -- Transport and anchor-cleavage of GPI-ancired proteins in relation to membrane domains (2012)
  • 著者名/発表者名: 木下タロウ, 前田裕輔, 藤田盛久
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場 他
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Screening patients with inherited GPI anchor deficiency to establish concept of the new disease (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiko Murakami, Norimitsu Inoue, Yusuke Maeda, Yukitoshi Takahashi, Taroh Kinoshita
  • 学会等名: XXIV International Complement Workshop
  • 発表場所: クレタ島 ギリシャ
  • 年月日: 2012-10-12
• [学会発表] Deficiencies of GPI mannosyltransferases 1 and 2 cause different fates of GPI anchored proteins (2012)
  • 著者名/発表者名: Taroh Kinoshita
  • 学会等名: GlycoT 2012 Hannover
  • 発表場所: Hannover Germany
  • 年月日: 2012-06-07
• [学会発表] Remodeling of GPI anchors in the ER before and after attachment to proteins : mechanisms and functions. (2011)
  • 著者名/発表者名: Taroh Kinoshita
  • 学会等名: Glyco 21(21th International Symposium on Glyconjugates)
  • 発表場所: ウィーン, オーストリア
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] Remodeling of GPI-ancherd protein during biosynthesis in and transport from the ER, Towards a comprehensive understanding of endoplasmic reticulum functions (2010)
  • 著者名/発表者名: Taroh Kinoshita
  • 学会等名: EMBO Conference series
  • 発表場所: Girona Spain
  • 年月日: 2010-10-04
• [学会発表] The pathogenesis of PNH (2010)
  • 著者名/発表者名: Taroh Kinoshita
  • 学会等名: The Second Session of Blood Diseases, Forum of Institute of Hematology & Hospital of Blood Diseases CAMs & PUMC
  • 発表場所: Tianjin China
  • 年月日: 2010-05-06
• [学会発表] GPI-glycan remodeling by PGAP5 regulates transport of GPI-anchored proteins from the ER to the Golgi (2009)
  • 著者名/発表者名: Taroh Kinoshita, Yusuke Maeda, Moonjin Ra, Yoshiki Yamaguchi, Ryo Taguti, Morihisa Fujita
  • 学会等名: 20^<th> International Symposium on Glycoconjugates
  • 発表場所: San Juan, Perto Rico, USA
  • 年月日: 2009-12-03
• [図書] Overview of GPI biosynthesis. In The Enzymes, Vol. 26 (2009)
  • 著者名/発表者名: Taroh Kinoshita, M. Fujita, Eds. Menon, A. K., Kinoshita, T., Orlean, P., Tamanoi, F
  • 総ページ数: 1-30
  • 出版者: Academic Press
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.biken.osaka-u.ac.jp/biken/men-eki-huzen/index.html