タンパク質の誤局在、過剰産生ストレスに対する膜構造変化を伴う細胞応答

细胞反应涉及膜结构变化、蛋白质错误定位和过度生产应激

基本信息

批准号：
17028021
负责人：
小田敏明
金额：
$ 3.71万
依托单位：
Hamamatsu University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

培養細胞に小胞体膜タンパク質を過剰発現させると細胞内に特殊な膜構造物(クリスタロイド小胞体、cER)が誘導されることが知られているが、私は偶然、ミトコンドリア(Mt)移行前駆体酵素(SPT45K)を過剰発現させたときにも同様の膜構造が誘導されることを見出した。小胞体(ER)内腔局在性GFPをレポータータンパクとして使用し、過剰発現によるcER形成能を各タンパク質で定量的に評価したところ、すでに報告のあるアルデヒド脱水素酵素(ALDH)、またSPT45K以外に他のMtマトリックス移行前駆体タンパク質(pOTC, pAd)もER凝集物形成を誘導することが明らかとなった。また、ALDHのER局在化配列をEYFPのC末に連結したキメラタンパク質はこれまでにはない非常に強力なER凝集物誘導能を有していた。ALDH, SPT45KによるcERの誘導は、それらのオルガネラ移行配列を欠失したタンパク質ではまったく引き起こされないので、タンパク質の構造に依存していることはもちろんであるが、更にその発現量にも依存していた。すなわち、細胞は細胞質におけるタンパク質の質と量を認識して、それに応じた新規の小胞体膜構造物を誘導する応答系を有していると解釈された。本研究では細胞質におけるタンパク質の過剰発現を研究対象としており、ER内腔でのタンパク質の過剰発現により引き起こされる変性タンパク質応答(UPR)とはその発現場所が異なっている。実際、cERを誘導する条件ではUPRは作動していないことがルシフェラーゼを用いたレポーターアッセイ系で確かめられた。また、「ヒートショック応答」も作動していないという結果であった。cERの形成は従来考えられてきた「ER膜タンパク質の過剰発現による人工産物」というよりも、もっと積極的に生理的意味を持つもの(たとえば、変性しやすいタンパク質の過剰蓄積による細胞毒性の緩和など)ではないかと考えられた。

众所周知，培养细胞中过度表达的内质网膜蛋白会在细胞内诱导特殊的膜结构（晶体内质网，CER），但我碰巧发现当线粒体（MT）过渡前体enzyzyme（Sptttrance）（Spttrane（sptt））时也发现了类似的膜结构。 Using ER (ER) luminal localized GFP as a reporter protein, quantitatively assessing the ability of cER formation by overexpression with each protein, revealing that in addition to the previously reported aldehyde dehydrogenase (ALDH), and other Mt matrix transition precursor proteins (pOTC, pAd), other Mt matrix transition precursor proteins (pOTC, pAd), induce ER aggregate formation.此外，将ALDH的ER定位序列与EYFP的C末端联系起来的嵌合蛋白具有非常强大的ER诱导能力，从未见过。 ALDH和SPT45K对CER的诱导不是由删除了细胞器迁移序列的蛋白质引起的，因此它不仅取决于蛋白质的结构，而且还取决于表达水平。也就是说，细胞被解释为具有响应系统，该系统识别细胞质中蛋白质的质量和数量，并诱导相应的新型内质网膜结构。这项研究的重点是细胞质中蛋白质的过表达，其表达位置与ER管腔中蛋白质过度表达引起的变性蛋白反应（UPR）不同。实际上，在使用荧光素酶的记者测定系统中证实，在诱导CER的条件下未激活UPR。结果还表明，“热冲击响应”未激活。据认为，与传统上构想的“由ER膜蛋白过表达引起的人造产品”相比，CER的形成在生理上更为积极，例如，由于过度积累了易于定性的蛋白质而导致的细胞毒性减轻）。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Transcriptional induction of Smurf2 ubiquitin ligase by TGF-b.

TGF-b 对 Smurf2 泛素连接酶的转录诱导。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
FEBS Letters 579
影响因子：
0
作者：
Ohashi;N.;Yamamoto;T.;Uchida;C.;Togawa;A.;Fukasawa;H.;Fujigaki;Y.;Suzuki;S.;Kitagawa;K.;Hattori;T.;Oda;T.;Hayashi;H.;Hishida;A.;Kitagawa;M
通讯作者：
M

Ubiquitin-dependent degradation of adenovirus E1A protein is inhibited by BS69.

BS69 抑制腺病毒 E1A 蛋白的泛素依赖性降解。