SNAREタンパク質の品質管理、膜挿入、膜融合の統合的理解

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25293071
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 匂坂 敏朗 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80359843)
• 研究分担者: 山本 泰憲 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30467659)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 小胞輸送 / SNAREタンパク質 / 品質管理 / 膜挿入 / 膜融合

研究実績の概要

小胞輸送は神経伝達物質の放出のみならず、ホルモンや消化酵素、血漿タンパク質の分泌、ホルモンや細胞増殖因子の取り込みなど種々の生命現象に極めて重要な役割を果たしている。すべての小胞輸送はテイルアンカー型タンパク質であるSNAREタンパク質により規定されている。これまで、私共は、SNAREタンパク質を小胞体膜に挿入する膜挿入装置CAML複合体を発見している。本年度はCAML複合体の活性制御機構について解析し、以下の結果を得た。
１）CAMLに結合する膜タンパク質p47を同定した。
２）p47は小胞体に局在した。
３）p47はC末膜貫通領域を介してCAMLと結合していた。
４）p47はCAMLとWRBに競合的に結合した。
これらのことから、p47が小胞体膜上に存在すると，p47 はCAML あるいはWRBと複合体を形成し，CAML複合体の形成を阻害すると考えられた。このように本年度はSNAREタンパク質の膜挿入制御機構について成果を挙げることができた。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

CAML結合タンパク質としてp47を同定し、CAML複合体の活性制御機構を解明したことにより、おおむね順調に研究が進捗している。

今後の研究の推進方策

本年度に同定したp47をツールに、既に開発済の膜挿入アッセイ系を用いて、小胞体膜上におけるSNAREタンパク質の量調節のメカニズムと膜挿入装置と協調して働くSNAREタンパク質の品質管理システムの分子実体を明らかにする。明らかにした分子実体をもとに、ノックアウトマウスやトランスジェニックマウスを作製、駆使することで、生体におけるSNAREタンパク質の品質管理機構の生理的意義を解明する。

研究成果

• [雑誌論文] The Emerging Role of Calcium-modulating Cyclophilin Ligand (CAML) in Posttranslational Insertion of Tail-anchored Proteins into the Endoplasmic Reticulum Membrane. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, Y., and Sakisaka, T.
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1093/jb/mvv035
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Crystal structure of afadin PDZ domain-nectin-3 complex shows the structural plasticity of the ligand-binding site. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, Y., Goda, N., Tamashiro, T., Narita, H., Satomura, K., Tenno, T., Nakagawa, A., Oda, M., Suzuki, M., Sakisaka, T., Takai, Y., and Hiroaki, H.
  • 雑誌名: Protein Science 巻: 24 ページ: 376-385
  • DOI: 10.1002/pro.2628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytoarchitecture of the olfactory bulb in the laggard mutant mouse. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yunus, J., Setsu, T., Kikkawa, S., Sakisaka, T., and Terashima, T.
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 275 ページ: 259-271
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2014.06.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and Characterization of TMEM33 as a Reticulon-binding Protein. (2014)
  • 著者名/発表者名: Urade, T., Yamamoto, Y., Zhang, X., Ku, Y., and Sakisaka, T.
  • 雑誌名: Kobe Journal of Medical Sciences 巻: 60 ページ: E57-E65
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] VAP-B Binds to Rab3GAP1 at the ER: Its Implication in Nuclear Envelope Formation through the ER-Golgi Intermediate Compartment. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hantan, D., Yamamoto, Y., and Sakisaka, T.
  • 雑誌名: Kobe Journal of Medical Sciences 巻: 60 ページ: E48-E56
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 小胞体の膜形態制御と翻訳後膜挿入の分子機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本 泰憲、匂坂 敏朗
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15
• [図書] Presynaptic Terminals (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, Y., and Sakisaka, T.
  • 総ページ数: 365(129-140)
  • 出版者: Springer
• [備考] 神戸大学大学院医学研究科 生理学・細胞生物学講座 膜動態学分野
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/membrd/