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2013 年度 実績報告書

膜タンパク質の小胞体トランスロコンを介した膜組み込みと小胞体回避機構

研究課題

研究課題/領域番号 23370055
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

阪口 雅郎  兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (30205736)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードシグナル配列 / 生体膜 / 膜タンパク質
研究概要

真核細胞には多数の細胞内オルガネラが存在し、それぞれには特定のタンパク質が局在化する。リボソームによって合成される膜タンパク質分子が、適切なオルガネラ膜を識別して移行し、膜内での機能的立体構造を形成するまでの一連の過程の理解を目的とし、本研究の今年度には以下の成果を得た。(1)複数の膜貫通部分を有する膜タンパク質(赤血球バンド3タンパク質および人工的モデルタンパク質)の膜への組み込みについて、組み込み途上でトランスロコンとリボソームの接合が一時的に解離し新生鎖が細胞質に露出しうること、1型シグナルアンカー配列による上流配列の動き阻止には高い親和力が必要なこと、1型シグナルアンカーによる強制的組み込み機構が分子内で作動していることなどを明らかにした。(2)小胞体トランスロコンを通したポリペプチド鎖の動きは、一方向的に単純に進行するのではなく、配列上に存在するアミノ酸残基によっては一時的に逆方向へ揺らぎながら内腔へと動くこと、その順方向への駆動要因の一つが小胞体内腔に存在することを明らかにした。ポリペプチド分子の動き原理の解明につながる成果である。(3)トランスロコンにおける疎水性配列の動き停止と安定的保持に対して、新生鎖合成途上のリボソームが影響することを明らかにした。リボソームは、疎水性配列を動ける状況に保持する。(4)小胞体の膜透過に対して、フォスファチジルセリン結合タンパク質(ラクトカドヘリン)が阻害的に作用することを明らかにした。(5)代表的な内在性膜タンパク質であるABC輸送体のペルオキシソームアイソフォーム(PMP70)の分子内に存在する、「膜タンパク質小胞体標的化抑制モチーフ(N12)」に結合するタンパク質因子の定量的アッセイ系を確立し、因子をクロマトグラフィーで分画後追跡可能とした。因子精製への道が開かれた。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Involvement of a di-leucine motif in targeting of ABCC1 to the basolateral plasma membrane of polarized epithelial cells2013

    • 著者名/発表者名
      Emi, Y., Harada, Y. and Sakaguchi, M.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 441 ページ: 89-95

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.10.013.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Membrane translocation of lumenal domains of membrane proteins poweredby downstream transmembrane sequences2013

    • 著者名/発表者名
      Yabuki, T., Kida, Y., Morimoto, F. and Sakaguchi, M.
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cell

      巻: 24 ページ: 3123-3132

    • DOI

      10.1091/mbc.E13-04-0210.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stop-and-move of a marginally hydrophobic segment translocating across the endoplasmic reticulum membrane2013

    • 著者名/発表者名
      Onishi, Y., Yamagishi, M., Imai, K., Fujita, H., Kida, Y. and Sakaguchi, M.
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol.

      巻: 425 ページ: 3205-3216

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2013.05.023.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphatidylserine-binding protein lactadherin inhibits protein translocationacross the ER membrane2013

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, H., Kida, Y. and Sakaguchi,M.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 434 ページ: 620-626

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.03.131.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tail-extension following the termination codon is critical for release of the nascent chain from membrane-bound ribosomes in a reticulocyte lysate cell-free system2013

    • 著者名/発表者名
      Takahara, M., Sakaue, H., Onishi, Y., Yamagishi, M., Kida, Y. and Sakaguchi, M.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 430 ページ: 567-572

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.11.112.

    • 査読あり
  • [学会発表] 上皮細胞においてABCC1とABCC2の極性局在化を制御するシグナルの解析2013

    • 著者名/発表者名
      衣斐義一、 阪口雅郎
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 膜透過途上にあるポリペプチド鎖と小胞体トランスロコンとの相互作用解析2013

    • 著者名/発表者名
      木田祐一郎、石原裕大、藤田英伸、阪口雅郎
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 小胞体トランスロコンを介した膜貫通セグメントの膜組み込みはリボソームによって維持される可動性準安定状態を経由する2013

    • 著者名/発表者名
      大西由希子、 山岸麻里芙、 藤田英伸、 木田祐一郎、 阪口雅郎
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] ABCC2のapical側細胞膜への極性輸送の制御に関わるシステイン残基2013

    • 著者名/発表者名
      松岡絢香、横山雄一、衣斐義一、阪口雅郎
    • 学会等名
      第65回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      ウインクあいち(愛知県)
    • 年月日
      20130619-20130621
  • [学会発表] 粗面小胞体上のリボソームが膜貫通配列を認識する2013

    • 著者名/発表者名
      木田祐一郎、石原裕大、藤田英伸、阪口雅郎
    • 学会等名
      第65回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      ウインクあいち(愛知県)
    • 年月日
      20130619-20130621
  • [学会発表] 小胞体トランスロコンにおけるタンパク質膜透過の一時停止を検出する方法論の開発とその有用性2013

    • 著者名/発表者名
      姜 公秀、高原教代、大西由希子、藤田英伸、木田祐一郎、阪口雅郎
    • 学会等名
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      とりぎん文化会館(鳥取県)
    • 年月日
      20130612-20130614
  • [学会発表] タンパク質膜透過におけるトランスロコン内での疎水性セグメントの準安定な保持について2013

    • 著者名/発表者名
      大西由希子、山岸麻里芙、藤田英伸、木田祐一郎、阪口雅郎
    • 学会等名
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      とりぎん文化会館(鳥取県)
    • 年月日
      20130612-20130614

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公開日: 2015-05-28  

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