オートファジーが関与する小胞体品質管理機構の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究領域: オートファジーの集学的研究：分子基盤から疾患まで
• 研究課題/領域番号: 26111521
• 研究機関: 京都産業大学
• 研究代表者: 潮田 亮 京都産業大学, 総合生命科学部, 研究助教 (30553367)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: タンパク質品質管理 / レドックス制御 / 小胞体品質管理 / カルシウムホメオスタシス / ERファジー / コラーゲン

研究実績の概要

小胞体におけるタンパク質品質管理にはミスフォールドタンパク質を速やかに小胞体からサイトゾルへ排除し、ユビキチンプロテアソーム系で分解する小胞体関連分解（ERAD）が存在する。タンパク質品質管理機構の破綻は神経変性疾患など多くの重篤な病気の原因となり得る。我々は、小胞体で初めて還元活性に特化した還元酵素ERdj5を同定した。ERdj5はジスルフィド結合を介して形成される高分子量の分解基質を還元し、一本のポリペプチドにすることによって小胞体からサイトゾルへ逆行輸送させていることが分かった（R. Ushioda et al. Science 2008、R. Ushioda et al. Mol. Biol. Cell. 2013）。しかし、小胞体内腔で巨大な凝集体を形成するいくつかの基質はERADではなく、オートファジー経路で分解される。我々はERADで分解できないコラーゲン凝集体による小胞体恒常性破綻を観察してきた。特に肝硬変を呈した肝星細胞ではコラーゲン凝集の蓄積が小胞体ストレスを介したアポトーシスを引き起こすことは、報告されていた。さらにオートファジーを阻害させた場合では、コラーゲン凝集は亢進し、アポトーシスも促進された。コラーゲン産生細胞である肝星細胞におけるアポトーシス誘導はは肝硬変治療の戦略の一つとして考えられる（K. Kawasaki, R.Ushioda et al. 2015 J. Biol. Chem.）。また興味深いことにERdj5と同様にJドメインとチオレドキシン様ドメインを有する新規小胞体タンパク質を同定し、MAMに局在していることを突き止めた。また、この因子により、オートファゴソーム形成が負に制御される可能性が示唆された。オートファジーのネガティブレギュレーターの発見は数少なく、興味深い。この因子の詳細な機能解析を行い、論文投稿を目指したい。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Cambridge(United Kingdom)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Cambridge
• [雑誌論文] Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (2016)
  • 著者名/発表者名: Klionsky DJ, Abdalla FC, Abeliovich H, Abraham RT, Acevedo-Arozena A, Adeli K, Agholme L, Agnello M, Agostinis P, Aguirre-Ghiso JA, Ahn HJ, Ait-Mohamed O, Ait-Si-Ali S, Akematsu T, Akira S, Al-Younes HM, Al-Zeer MA, Albert ML, Nagata K, Ushioda R et al.
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 12(1) ページ: 1-222
  • DOI: 10.1080/15548627.2015.1100356
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Deletion of the Collagen-specific Molecular Chaperone Hsp47 Causes Endoplasmic Reticulum Stress-mediated Apoptosis of Hepatic Stellate Cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kawasaki , R. Ushioda , S. Ito, K. Ikeda, Y. Masago & K. Nagata
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 290(6) ページ: 3639-3646
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.592139
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Retarded PDI diffusion and a reductive shift in poise of the calcium depleted endoplasmic reticulum (2015)
  • 著者名/発表者名: Avezov E, Konno T, Zyryanova A, Chen W, Laine R, Crespillo-Casado A, Melo E, Ushioda R, Nagata K, Kaminski CF, Harding HP, Ron D
  • 雑誌名: BMC Biol. 巻: 10;13(1) ページ: 1-15
  • DOI: 10.1186/s12915-014-0112-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] ERdj5-mediated ER homeostatic mechanism (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ushioda
  • 学会等名: 日本生化学会年会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [学会発表] ERdj5-mediated ER homeostatic mechanism (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ushioda
  • 学会等名: 酸化ストレス学会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-08-30 – 2016-08-31
  • 招待講演
• [学会発表] Maintenance for ER homeostasis through disulfide reductase, ERdj5 (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ushioda, Kazuhiro Nagata
  • 学会等名: JST CREST-PRESTO joint international symposium
  • 発表場所: 東京大学（東京都・文京区）
  • 年月日: 2015-11-05 – 2015-11-06
  • 国際学会
• [学会発表] 小胞体レドックスによるカルシウム調整機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤井唱平、潮田亮、永田和宏
  • 学会等名: 「新生鎖の生物学」若手ワークショップ
  • 発表場所: たかみや瑠璃倶楽リゾート（山形県・蔵王）
  • 年月日: 2015-09-28 – 2015-09-30
• [学会発表] 小胞体内腔還元酵素ERdj5の還元メカニズムの解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上垣日育、潮田亮、永田和宏
  • 学会等名: 「新生鎖の生物学」若手ワークショップ
  • 発表場所: たかみや瑠璃倶楽リゾート（山形県・蔵王）
  • 年月日: 2015-09-28 – 2015-09-30
• [学会発表] ERdj5-mediated ER homeostatic mechanism (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ushioda
  • 学会等名: R & Redox Club Meeting
  • 発表場所: Venice, Italy
  • 年月日: 2015-04-15 – 2015-04-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] 別冊・医学のあゆみ レドックスUPDATE －ストレス制御の臨床医学・健康科学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 潮田亮、永田和宏
  • 総ページ数: 341(59-63)
  • 出版者: 医歯薬出版
• [備考] 京都産業大学永田研ホームページ潮田プロフィール
  • URL: http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~nagata/ushioda_profile.html