2023 Fiscal Year Final Research Report
Identification and analysis of the structure-function relationship of eukaryotic glycolipids involved in protein sorting and insertion into membanes
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22K19262
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永森 收志 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90467572)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Keywords | タンパク質細胞内輸送 / タンパク質選別輸送 / タンパク質膜挿入 / ミトコンドリア / 小胞体 / 糖脂質 / MPIase |
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| Outline of Final Research Achievements |
After proteins are biosynthesized in the cytosol, they are localized where they function. Many proteins insert into organelles or cytoplasmic membranes. This molecular mechanism is conserved in all organisms at a fundamental level. In E. coli, the glycolipid MPIase is essential for membrane insertion. In this study, we demonstrated the presence of MPIase homologues in mitochondria and ER of cells of human origin, and through their purification and structure-function analysis, we aimed to clarify the sorting, transport, and membrane insertion mechanisms of membrane proteins whose localization mechanisms are unknown. We found that mitochondria and ER have unique MPIase homologs, which are involved not only in membrane insertion but also in sorting and transport.
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| Free Research Field |
生化学、ケミカルバイオロジー
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
タンパク質の細胞内局在や膜挿入の分子機構については、様々な手法を用いて精力的に研究されている。特に、タンパク質性の因子については、局在化・選別輸送や膜挿入に関わる因子はすべて同定されていると考えられている。一方、非タンパク質性の因子については、比較的注目されてこなかった。本研究で同定した、オルガネラの各MPIaseホモログは、タンパク質選別輸送・膜挿入といったタンパク質局在化に関する未解明の問題をすべて解決する最後の「ミッシング・ピース」とも位置付けされるものと言える。特に、ミトコンドリアは老化や生活習慣病にも深くかかわるオルガネラであるため、これらの分子機構の解明も進むことが期待される。
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