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2016 年度 実施状況報告書

コラーゲンを中心とした巨大分子分泌マシナリーの包括的解析

研究課題

研究課題/領域番号 26440046
研究機関東京大学

研究代表者

齋藤 康太  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (60549632)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードコラーゲン / 分泌 / 小胞体 / COPII / 低分子量Gタンパク質
研究実績の概要

小胞体で合成された分泌タンパク質は、小胞体上の特別なドメインであるER exit siteより、COPII被覆小胞に積み込まれて小胞体を出芽し分泌される。しかしながら、コラーゲン分子は小胞体内で巨大な三量体を形成するため、通常の小胞に入りきらない。このため、特殊なメカニズムで分泌されることが考えられていた。
研究代表者は先に、コラーゲンの積み荷受容体としてcTAGE5/TANGO1を見出し、前年度までの研究により、本複合体がSec12との結合して低分子量Gタンパク質であるSar1の活性を制御することによりコラーゲンの分泌を達成することを明らかにしていた。
本年度は、TANGO1に小胞体内腔側ドメインを欠落したアイソフォームTANGO1Sが存在することを見出し、これまでのTANGO1 (以降TANGO1Lと記述)とTANGO1Sの両者の複合体組成および機能について解析を行った。
Blue-Native PAGEとSDS-PAGEを組み合わせた二次元電気泳動を行うことにより、TANGO1LとTANGO1Sは900kDaと700kDaの巨大複合体をそれぞれ形成していることを見出した。また両複合体の組成を詳細に検討した結果、cTAGE5/Sec12がそれぞれ多量体化したものがTANGO1LおよびTANGO1Sと結合することにより、900kDaと700kDaの巨大複合体を形成していることを明らかにした。さらに、TANGO1Lのノックアウト細胞をCRISPR/Cas9システムにより、構築し、TANGO1S単独の分泌に対する機能を検討した。この結果、TANGO1SはTANGO1Lとは独立してコラーゲンの分泌に必要である可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
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

本年度は、研究実績に記載した内容について順調に進捗を認めた。

今後の研究の推進方策

本年度の研究によって見出したTANGO1の新たなアイソフォームであるTANGO1Sの機能解析はまだ不十分である。今後は、TANGO1Sが分泌機構にどのような役割を担っているか解析する。

次年度使用額が生じた理由

今年度は、前年度までの研究を発展させ、生化学的な解析を多く用いたが、既に購入済みの試薬等で多くまかなえた。来年度は、本研究をさらに発展させるため、細胞生物学的な解析のため、さらなる出費が考えられたため。

次年度使用額の使用計画

本年度は、前年度までの研究をさらに発展させるため、細胞生物学的な解析を多く用いる予定である。このため、新たな試薬及び器具の購入が必要と考えられる。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dual function of cTAGE5 in collagen export from the endoplasmic reticulum.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanabe, T., Maeda, M., Saito, K. and Katada, T.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 27 ページ: 2008-13

    • DOI

      doi: 10.1091/mbc.E16-03-0180

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distinct isoform-specific complexes of TANGO1 cooperatively facilitate collagen secretion from the endoplasmic reticulum.2016

    • 著者名/発表者名
      Maeda, M., Saito, K. and Katada, T.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 27 ページ: 2688-96

    • DOI

      doi: 10.1091/mbc.E16-03-0196

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 小胞体からのコラーゲン分泌機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      齋藤康太、前田深春、篠原健太郎、佐々木紀人、友石章太郎、堅田利明
    • 学会等名
      第68回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-06-16
  • [備考] 東京大学大学院薬学系研究科生理化学教室

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~seiri/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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