小胞体ストレス応答における異常タンパク質の分解および逆輸送メカニズムの解析

内质网应激反应中蛋白质异常降解及逆向转运机制分析

• 批准号: 06J02270
• 负责人: 小田 裕香子
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J02270/
• 关键词: 小胞体ストレス; タンパク質品質管理; 小胞体関連分解

分泌タンパク質や膜タンパク質が合成される小胞体には、品質管理機構が備わっている。ストレスや遺伝的変異などで異常なタンパク質が合成されると、それらは外に出されぬよう小胞体内に蓄積される。蓄積した異常タンパク質は、最終的に小胞体から細胞質に逆行輸送され、細胞質のプロテアソームにて分解される。この機構は、小胞体関連分解(ERAD)と呼ばれ、細胞の恒常性維持に貢献している。ERADで分解される過程において、異常タンパク質は、小胞体内腔で"分解されるべき異常タンパク質"として認識された後、細胞質に引っぱりだされ、ユビキチン化される。この一連の過程において、我々は昨年、Derlin-2,-3という小胞体新規膜タンパク質を同定し、それらが小胞体内での認識と細胞質への引っぱり出しをつなぐ分子であることを見出した。今年度、我々はDelin-2内に特徴的な機能ドメインが存在することを見出し、そのドメインがDerlin-2の機能に関与していると考え、解析を行った。そのドメインを有するファミリー間で保存された、機能に重要だと予想されるアミノ酸残基に点変異を導入し、ERADへの影響を検討した。そのドメインはDerlin-2のERAD機能に関与することを見出した。またDerlin-2が、異常タンパク質を小胞体あるいは細胞質のどちらで止めるか、という点に関しても現在詳細に調べており、初歩的なデータが得られている。さらに、そのドメインは他の分子では特定の活性を持っていることが知られているが、Derlin-2に関しては、他のファミリー分子とは異なり、活性がなさそうだということを示唆するデータが得られている。これらの結果をまとめ、現在投稿準備中である。

分泌和膜蛋白合成的内质网具有质量控制机制。当由于胁迫或遗传突变而合成异常的蛋白质时，它们会积聚在内质网中，以免暴露。累积的异常蛋白最终从内质网逆转到细胞质，并在细胞质蛋白酶体中降解。该机制称为内质网相关降解（ERAD），并有助于维持细胞稳态。在ERAD降解过程中，异常蛋白被认为是内质网中的“异常蛋白质”，然后将其拉入细胞质和泛素化。在本系列中，我们确定了一种新型的内质网膜蛋白，称为Derlin-2，-3，并发现它们是连接内质网中识别并将细胞质中识别的分子。今年，我们发现Delin-2内存在一个独特的功能域，并将其分析与DERLIN-2的功能有关。将点突变引入了该结构域的家族之间保守的氨基酸残基中，预计对功能很重要，并检查了对ERAD的影响。发现该域参与DERLIN-2的ERAD函数。我们目前还详细研究了Derlin-2是否停止内质网或细胞质中的异常蛋白质，提供基本数据。此外，尽管已知其域在其他分子中具有特定的活性，但已经获得了数据表明，与其他家族分子不同，DERLIN-2不太可能活跃。这些结果总结了，目前正在准备提交。