初期分泌経路における亜鉛恒常性維持とタンパク質恒常性維持の相関と分子構造基盤

2022年度は、ゴルジ体に存在する亜鉛輸送体ZnT4/5/6/7を介した亜鉛恒常性維持機構と、亜鉛依存性分子シャペロンERp44を介したタンパク質恒常性維持機構に関する詰めの研究を行い、論文がNature Communications誌に受理されるに至った。一方これまで、小胞体からサイトゾルに亜鉛を排出する膜輸送体ZIP7の生理機能については十分に理解されていなかったため、ZIP7ノックダウンおよび阻害剤処理の実験を系統的に行った。その結果、ZIP7阻害処理に伴う小胞体内の亜鉛濃度の上昇を観測し、さらにそのことに起因して、ERp44の細胞内局在、トラフィック、およびクライアント滞留活性の変化を観測した。最終的に、小胞体の亜鉛恒常性維持とレドックス恒常性維持が密接に関わっていることを突き止め、現在論文作成に取りかかるところである。ゴルジ体に存在する亜鉛輸送体ZnT7のクライオ電顕による構造解析も大きく進展し、亜鉛結合状態および非結合状態の両方について、原子分解能に近いレベルで構造を決定することに成功した。興味深いことに、この構造解析により、ZnT7に特徴的な長いヒスチジンループがサイトゾル側で亜鉛イオンをリクルートする様子を捉えることに成功し、ZnT7による亜鉛輸送機構に関する重要な情報が得られ、現在リバイス原稿投稿準備中である。また小胞体の亜鉛輸送体ZIP7についても、大量発現精製系を構築し、それに特異的に結合するナノボディの作製にも成功した。クライオ電顕によるZIP7の構造解析の下地はおよそ出来たと考えている。

2022年度は、ゴルジ体に存在する亜鉛輸送体ZnT4/5/6/7を介した亜鉛恒常性維持機構と、亜鉛依存性分子シャペロンERp44を介したタンパク質恒常性維持機構に関する詰めの研究を行い、論文がNature Communications誌に受理されるに至った。一方これまで、小胞体からサイトゾルに亜鉛を排出する膜輸送体ZIP7の生理機能については十分に理解されていなかったため、ZIP7ノックダウンおよび阻害剤処理の実験を系統的に行った。その結果、ZIP7阻害処理に伴う小胞体内の亜鉛濃度の上昇を観測し、さらにそのことに起因して、ERp44の細胞内局在、トラフィック、およびクライアント滞留活性の変化を観測した。最終的に、小胞体の亜鉛恒常性維持とレドックス恒常性維持が密接に関わっていることを突き止め、現在論文作成に取りかかるところである。ゴルジ体に存在する亜鉛輸送体ZnT7のクライオ電顕による構造解析も大きく進展し、亜鉛結合状態および非結合状態の両方について、原子分解能に近いレベルで構造を決定することに成功した。興味深いことに、この構造解析により、ZnT7に特徴的な長いヒスチジンループがサイトゾル側で亜鉛イオンをリクルートする様子を捉えることに成功し、ZnT7による亜鉛輸送機構に関する重要な情報が得られ、現在リバイス原稿投稿準備中である。また小胞体の亜鉛輸送体ZIP7についても、大量発現精製系を構築し、それに特異的に結合するナノボディの作製にも成功した。クライオ電顕によるZIP7の構造解析の下地はおよそ出来たと考えている。