小胞体膜結合性転写因子ATF6の細胞内ダイナミックス

内质网膜结合转录因子 ATF6 的细胞内动力学

• 批准号: 14380335
• 负责人: 森 和俊
• 金额: $ 10.37万
• 依托单位: Kyoto 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 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14380335/
• 关键词: 小胞体; 膜結合性転写因子; 分子シャペロン; プロテオリシス; セリンプロテアーゼ; メタロプロテアーゼ; 細胞内輸送; フォールディング

ATF6は、小胞体に埋め込まれた形で恒常的に発現している膜結合性転写因子であり、小胞体ストレス下で小胞体内に高次構造の異常なタンパク質が蓄積するとプロテオリシスを受けて活性化される。つまり、切断されて膜から遊離した細胞質側の転写因子ドメインが核へ移行して主として小胞体シャペロンをコードする遺伝子の転写を促進する。この結果、誘導された小胞体シャペロンの作用により小胞体内の恒常性が維持される。これまでにATF6の切断がセリンプロテアーゼ阻害剤AEBSFにより阻害されることを見いだしていたが、他のグループにより、ATF6はゴルジ装置に存在するS1P(セリンプロテアーゼ)とS2P(メタロプロテアーゼ)による連続的な切断を受けて活性化されることが報告された。これは、ATF6が小胞体ストレスに応答して小胞体からゴルジ装置へ移行することを意味している。また一般に、高次構造の異常なタンパク質は小胞体に留められていると考えられている。そこで、小胞体ストレス下でATF6は異常タンパク質とは選別されて輸送されるのかどうか明らかにするために、まず小胞体ストレスに応答して小胞体からゴルジ装置へ移行するATF6と緑色蛍光タンパク質(GFP)との融合タンパク質GFP-ATF6を作成した。折り畳み状況をモニターする基質として、温度感受性のウィルス糖タンパク質VSV-Gtsを解析した。VSV-Gtsは39℃では折り畳まれないために小胞体内に蓄積するが、32℃にすると折り畳まれてゴルジ装置を経て細胞表面に到達した。このときGFP-ATF6は39℃、32℃ともに小胞体に局在したままであった。39℃から32℃に温度を下げるときに、1mMのジチオスレイトールを投与して小胞体ストレスを与えると、GFP-ATF6は小胞体からゴルジ装置へと輸送されたが、VSV-Gtsの場合は折り畳みが阻害されて、小胞体に留まったままであった。以上の結果から、ATF6と高次構造の異常なタンパク質との選別が確かに行われていることが実証された。今後は、この選別の仕組みを明らかにしていきたいと考えている。

ATF6是一种膜结合的转录因子，在内质网中组成型表达，当高阶构象结构的异常蛋白质在ER应力下积聚在内质网中时，蛋白水解被蛋白水解激活。换句话说，已从膜切割并释放的细胞质转录因子结构域迁移到核，促进编码内质网的基因转录。结果，由于内质网的诱导作用，内质网中的稳态得以维持。尽管以前已经发现ATF6裂解受到丝氨酸蛋白酶抑制剂AEBSF的抑制，但其他组报告说，通过在Golgi设备中存在S1P（丝氨酸蛋白酶）和S2P（金属蛋白酶）的连续切割ATF6通过连续裂解。这意味着，ATF6从内质网转变为内质网应激，以响应内质网。人们通常也认为，高阶构象的异常蛋白保留在内质网中。 Therefore, in order to clarify whether ATF6 is transported separately from abnormal proteins under endoplasmic reticulum stress, we first created a fusion protein GFP-ATF6, which migrates from the endoplasmic reticulum to the Golgi device, and a green fluorescent protein (GFP), which moves from the endoplasmic reticulum to the Golgi device, in response to endoplasmic网状应激。对温度敏感的病毒糖蛋白VSV-GTS分析为监测折叠状态的底物。 VSV-GT不会在39°C下折叠，因此它们会在内质网中积聚，但是当它们达到32°C时，它们折叠并穿过高尔基斯装置以达到细胞表面。目前，GFP-ATF6在39°C和32°C下仍位于内质网。当温度从39°C降至32°C时，将1 mm双硫苏糖醇施用以给药以施用内质网，然后将GFP-ATF6从内质网中运输到高尔基体中，但在vsv-gts的情况下，折叠率是恢复的。上述结果表明，肯定选择了具有高阶构象的ATF6和异常蛋白质。将来，我们想阐明这种选择的机制。