研究課題
基盤研究(S)
小胞体ではタンパク質、レドックス、およびカルシウムの３つの基本的な恒常性が維持されなければならないが、それら３つの恒常性維持機構のクロストークの中心にERdj5という制御分子が存在するという予備的なデータを得ている。本申請では、これら３つの恒常性維持機構におけるERdj5の役割を明らかにすることを目的とし、以下について行った。１．小胞体におけるカルシウムポンプSERCA2bの活性はレドックス制御を受けていることが知られているが、ERdj5ノックアウト細胞ではカルシウム取り込みに遅延が見られることを、カルシウムセンサー（カメレオンなど）を用いることによって、明らかにした。これはSERCA2bの還元による活性制御にERdi5が還元酵素として作用しているということを示唆しており、新規な発見としてインパクトの大きい研究に発展するものと期待される。２．小胞体には20種以上の酸化還元酵素（OR）が存在し、それらが互いに相互作用し、また酵素的にはカスケード反応を通じて、電子伝達を行っていると考えられる。本年は、小胞体ORの中心的な役割を担う２つの酸化酵素Ero1aとPDI（PDIは異性化酵素でもある）がハブ複合体を形成し、ERp46などの他のORの酸化を行っていることを明らかにした。PDIによるEro1aの活性化機構、活性化されたEro1aの分子内における電子伝達経路の活性化、PDI分子内部における電子伝達経路について、明らかにすることができた。
2: おおむね順調に進展している
ERdj5がその還元活性を介して、カルシウムポンプSERCA2ｂのカルシウム取り込み能を制御していること、その制御にERdj5のどのドメインが必要であるかの研究がH25年度へ繰り越すこととなった。それらは全てＨ25年11月までに完成することができ、併せて小胞体分子シャペロンBiPがその活性化に必要なことなどを明らかにした。従って、研究は順調に推移している。また、小胞体内レドックス因子間の相互作用に関する研究も、Ero1-PDIを中心としたレドックスネットワークの存在を明らかにし、これについてはすでにJ. Cell Biol.誌にて論文として発表することができた。このテーマも予定通り研究が完成した。
ERdj5によるSERCA2ｂの活性制御については、今後、ERdj5自体がどのようにカルシウム濃度を感知して、SERCA2ｂの活性化を行うのか、そのメカニズムを明らかにする研究を推進する。小胞体にはカルシウムポンプのほかに、小胞体からサイトゾルへカルシウムを放出するIP3Rが存在するが、これもレドックスによって制御されていることがわかっている。ERdj5がどうようにIP3Rの活性制御を行っていることはないのか、検討を進める。
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