Study on molecular mechanisms of the interplay between endoplasmic reticulum dynamics and metabolic reprogramming

内质网动力学与代谢重编程相互作用的分子机制研究

• 批准号: 21K06067
• 负责人: 山本 泰憲
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06067/
• 关键词: 小胞体; Three-way junction; TMCC3; 14-3-3; 小胞体ストレス; atlastin; lunapark; ユビキチン－プロテアソーム系; 代謝リプログラミング; リン酸化; 膜変形タンパク質; 膜挿入装置

小胞体は網目状の膜形態をした細胞小器官であり、恒常性維持の中心的役割を担う。細胞はストレスにさらされると代謝をリプログラムして恒常性の維持を図る一方、小胞体の形態変化を誘導する。私どもは小胞体膜タンパク質TMCC3が小胞体の形態変化を誘導することを独自に見いだしている。本研究ではTMCC3をツールとして小胞体の形態変化を誘導する分子機構を明らかにし、小胞体の形態変化を起点とする未知の代謝リプログラミング経路の実体と形態変化の生理的意義の全容解明を目的とする。前年度までに、TMCC3の15番目のセリン残基がリン酸化されること、リン酸化されたTMCC3はシグナル伝達分子14-3-3γ(p30)と結合すること、14-3-3γの結合はTMCC3の小胞体three-way junctionへの局在を抑制することを明らかにしている。本年度はTMCC3の性状解析を推進し、以下の知見を得た。U2OS細胞の内在性TMCC3をsiRNAノックダウンすると小胞体のシート構造が増大した。小胞体シートの増大はTMCC3のトランスフェクションにより回復したが、リン酸化されないTMCC3変異体では部分的にしか回復できなかった。したがって、リン酸化依存的な14-3-3γ結合によるTMCC3の局在抑制が小胞体の形態形成に必須の役割をしていることが明らかとなった。U2OS細胞に小胞体ストレスを誘導すると、TMCC3のタンパク質発現量が低下した。小胞体ストレスによる小胞体シートの増大はTMCC3と膜融合タンパク質atlastinの過剰発現により回復した。したがって、TMCC3によるatlastinの活性制御が小胞体ストレス応答に関与することが明らかとなった。TMCC3とは異なるatlastinの制御機構として、ユビキチンリガーゼlunaparkを介したユビキチン－プロテアソーム経路による分解を見出した。

The small cell body is in a reticular form, the <s:1> membrane morphology is を, た, た, the small cell organ is であ, <s:1>, and the homeostally maintaining the center of the <s:1> is を. Cell は ス ト レ ス に さ ら さ れ る と metabolic を リ プ ロ グ ラ ム し て constancy の maintain を 図 る side, small cell body の morphology variations を induced す る. Private ど も は small cell body membrane タ ン パ ク qualitative TMCC3 が small cell body の morphology - induced す を る こ と を に alone see い だ し て い る. This study で は TMCC3 を ツ ー ル と し て small cell body の morphology - induced す を る molecular institutions を Ming ら か に し, small cell body の morphology variations を starting point と す る unknown の metabolic リ プ ロ グ ラ ミ ン グ の 経 road be body と morphological variations of の physiological significance の full capacity interpret を purpose と す る. Before the annual ま で に, TMCC3 の 15-fold mesh の セ リ ン residues が リ ン acidification さ れ る こ と, リ ン acidification さ れ た TMCC3 は シ グ ナ ル 伝 operatives gamma (p30) 14-3-3 と combining す る こ と, combined the 14-3-3 gamma の は TMCC3 の small cell body three - way The junctionへ へ bureau inhibits を する とを とを in ら に に て て る る. The analysis of the <s:1> traits of <s:1> TMCC3 in this year を advances を, and the following <s:1> insights を obtain た. In U2OS cells, the <s:1> intrinsic TMCC3をsiRNAノッ <s:1> ダウ ダウ <s:1> すると すると small cell body <e:1> シ ト ト ト structure が is enlarged and <s:1> た. Small cell body シ ー ト の raised large は TMCC3 の ト ラ ン ス フ ェ ク シ ョ ン に よ り reply し た が, リ ン acidification さ れ な い TMCC3 - variant で は part of に し か reply で き な か っ た. し た が っ て, リ ン acidification dependent な 14-3-3 gamma combined に よ る TMCC3 の bureau in inhibiting が small cell body の morphogenetic に must cut を の service し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. The に cytosomes of U2OS cells ストレスを induce a すると and TMCC3 <s:1> タ <e:1> パ with a が low <s:1> mass production and た た. Small cell body ス ト レ ス に よ る small cell body シ ー ト の raised large は TMCC3 と membrane fusion タ ン パ ク qualitative atlastin の through turning 発 now に よ り reply し た. し た が っ て, TMCC3 に よ る atlastin の active suppression が small cell body ス ト レ ス 応 answer に masato and す る こ と が Ming ら か と な っ た. TMCC3 と は different な る atlastin の system of the royal institution と し て, ユ ビ キ チ ン リ ガ ー ゼ lunapark を interface し た ユ ビ キ チ ン - プ ロ テ ア ソ ー ム 経 road に よ る decomposition を shows し た.

项目成果

神戸大学医学研究科膜動態学ホームページ

神户大学医学研究科膜动力学主页

小胞体膜タンパク質TMCC3による小胞体の網目状ネットワークの形成調節機構

内质网膜蛋白TMCC3对内质网网状网络形成的调控机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 山本 泰憲;Sindhu Wisesa;匂坂 敏朗
• 通讯作者: 匂坂 敏朗

Lunapark ubiquitinates atlastin-2 for the tubular network formation of the endoplasmic reticulum

• DOI: 10.1093/jb/mvac060
• 发表时间: 2022-07-26
• 期刊: JOURNAL OF BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 2.7
• 作者: Anggrandariyanny, Putri Chynthia;Kajiho, Hiroaki;Sakisaka, Toshiaki
• 通讯作者: Sakisaka, Toshiaki