2021 Fiscal Year Annual Research Report
Genetic and biochemical analysis of the ER quality control of membrane proteins
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18K19306
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
中務 邦雄 名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (90547522)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | 小胞体 / 膜タンパク質 / ユビキチン / プロテアソーム / 分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
小胞体で生じた構造異常タンパク質は、細胞質に送り返され、プロテアソームによって分解される。この分解系はERAD（Endoplasmic Reticulum-associateddegradation）と呼ばれている。小胞体の異常タンパク質を細胞質へ送り返すレトロトランスロケーションの仕組みは、過去20年以上にわたって議論されてきた。小胞体内腔タンパク質については、基質を細胞質へ送り返す「孔（膜透過チャネル）」の有力な候補が同定されたこともあり、構造レベルの議論が進められつつある。しかし、小胞体の膜を貫通する異常タンパク質については、どのように膜から引き抜かれてどのようにプロテアソームへ輸送されるのか、分解の仕組みに不明な点が多い。この問題は小胞体の膜タンパク質だけでなく、プロテアソームによって分解されるすべてのオルガネラの膜タンパク質に共通する問いである。本研究では、複数回膜貫通タンパク質のERADについて、遺伝学的・生化学的解析を行ってきた。生化学的な解析については、海外グループとの共同研究を行い、膜貫通ドメインの安定性と分解効率の間に相関があることが分かった。国内グループとの共同研究も進み、ミトコンドリアに誤局在した膜貫通タンパク質が小胞体を経由して分解されることが明らかになった。ERADで中心的な役割を果たすHrd1ユビキチンリガーゼについて、遺伝学的な変異解析を行った（海外グループとの共同研究）。ERADの生理機能について総説を執筆した。さらに、本研究を進める過程で、これまでにない新しい性質をもった膜貫通型のERAD基質を見出した。現在はその分解経路の解析を進めている。
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