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Proteome analysis of peroxisomes-Function of novel peroxisomal proteins and pathogenesis of peroxisome disorders

过氧化物酶体的蛋白质组分析-新型过氧化物酶体蛋白的功能和过氧化物酶体疾病的发病机制

基本信息

批准号：
14370740
负责人：
IMANAKA Tsuneo
金额：
$ 8.83万
依托单位：
TOYAMA MEDICAL AND PHARMACEUTICAL UNIVERSITY
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

To understand function of peroxisomes and pathogenesis of peroxisome disorders, we performed proteome analysis of rat liver peroxisomes. Further, we investigated function of novel peroxisomal proteins that we identified. Concerning peroxisome disorders, we analyzed fate of an ABC protein, ALDP that is responsible for adrenoleukodystrophy (ALD) in normal and human ALD fibroblasts. As a result, following new findings were obtained.1.We prepared rat liver peroxiomes by Nycodenz gradient centrifugation and further by immunoisolation using antibody against PMP70. We identified 65 peroxisomal proteins including 5 novel proteins in the peroxisomes by LC/MS/MS analysis after digestion of the protein bands subjected to SDS-PAGE. RAB2, VAP-A, B, which might be involved in peroxisome biogenesis were identified.2.As novel 5 peroxisomal proteins, peroxisomal isozyme of Ion protease, a bi-functional enzyme containing aminoglycoside transferase and acyl-CoA dehydrogenease domains, a homolog to endozepine-related protein, a tumor-related protein with ribonuclease domain, a homolog of CGI-135 which is required organelle fission were identified.3.We cloned the human lon protease cDNA and express Lon protease-His in E.coli. We purified the lon protease and found that the enzyme showed ATP-dependent protease activity against denatured proteins4.We identified 12 peroxin on rat liver peroxisomes. Pex3p was associated with Pex16p and Pex19p and suggested to be important for peroxisomes biogenesis.5.We found most ALDPs with missense mutations were deficient on peroxiomes of human ALD fibroblasts. In addition, the mutant proteins were found to be degraded rapidly after synthesis by proteasomes.Roles of novel peroxisomal proteins are now under investigation.

为了了解过氧化物酶体的功能和过氧化物酶体疾病的发病机制，我们对大鼠肝脏过氧化物酶体进行了蛋白质组学分析。此外，我们研究了我们鉴定的新型过氧化物酶体蛋白的功能。关于过氧化物酶体疾病，我们分析了ABC蛋白ALDP的命运，ALDP是负责肾上腺脑白质营养不良（ALD）在正常和人类ALD成纤维细胞。本研究获得了以下新发现：1.采用Nycodenz梯度离心法制备大鼠肝脏过氧化物酶体，并进一步用抗PMP 70抗体免疫分离。对SDS-PAGE电泳后的蛋白条带进行酶切后，通过LC/MS/MS分析，我们鉴定了65个过氧化物酶体蛋白，其中包括5个新蛋白。2.作为新的5种过氧化物酶体蛋白，Ion蛋白酶的过氧化物酶体同工酶是一种含有氨基糖苷转移酶和酰基辅酶A水解酶结构域的双功能酶，是一种与内分泌相关蛋白同源的蛋白，是一种具有核糖核酸酶结构域的肿瘤相关蛋白，克隆了人Lon蛋白酶cDNA，并在大肠杆菌中表达Lon蛋白酶-His。我们对该酶进行了纯化，发现该酶对变性蛋白具有ATP依赖的蛋白酶活性。Pex 3 p与Pex 16 p和Pex 19 p相关，提示Pex 3 p在过氧化物酶体生物合成中起重要作用。5.我们发现大多数错义突变的ALDP在人ALD成纤维细胞的过氧化物酶体上是缺陷的。另外，突变蛋白在蛋白酶体合成后被迅速降解，新的过氧化物酶体蛋白的作用正在研究中。

项目成果

期刊论文数量（53）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Huang, Y. et al.: "Different accumulations of 3-ketoacyl-CoA thiolase precursor in peroxisomes of Chinese hamster ovary cells harboring a dysfunction in the PEX2 protein"Biochim. Biophys. Acta. 1589. 273-284 (2002)

Huang, Y. 等人：“中国仓鼠卵巢细胞过氧化物酶体中 3-酮脂酰基-CoA 硫解酶前体的不同积累，具有 PEX2 蛋白功能障碍”Biochim。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Domain architecture and activity of human Pex19p, a chaperone-like protein for intracellular trafficking of peroxisomal membrane proteins

人 Pex19p 的结构域结构和活性，一种用于细胞内过氧化物酶体膜蛋白运输的伴侣蛋白

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
J.Biol.Chem. 279
影响因子：
0
作者：
Shibata;H. et al.
通讯作者：
H. et al.

ABC蛋白質(第4章ペルオキシソームABC蛋白質と脂肪酸代謝)

ABC 蛋白（第 4 章过氧化物酶体 ABC 蛋白与脂肪酸代谢）

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
0
作者：
柏山恭範;今中常雄(植田和光編)
通讯作者：
今中常雄(植田和光編)

ATP Binding/Hydrolysis by and Phosphorylation of Peroxisomal ATP-binding Cassette Proteins PMP70 (ABCD3) and Adrenoleukodystrophy Protein (ABCD1)*

DOI：
10.1074/jbc.m205079200
发表时间：
2002-10
期刊：
The Journal of Biological Chemistry
影响因子：
0
作者：
Arowu R. Tanaka;K. Tanabe;M. Morita;Mikinori Kurisu;Yoshinori Kasiwayama;M. Matsuo;N. Kioka;T. Amachi;T. Imanaka;K. Ueda
通讯作者：
Arowu R. Tanaka;K. Tanabe;M. Morita;Mikinori Kurisu;Yoshinori Kasiwayama;M. Matsuo;N. Kioka;T. Amachi;T. Imanaka;K. Ueda

Existence of catalase-less peroxisomes in Sf21 insect cells