細胞質シャペロニンの機能解析

细胞质伴侣蛋白的功能分析

基本信息

批准号：
06J03037
负责人：
北村朗
金额：
$ 1.22万
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 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J03037/
关键词：
分子シャペロン SOD1 蛍光相関分光法 fALS 凝集体脱凝集シャペロニン CCT ポリグルタミン病 RNAi

项目摘要

本年度は,従来より研究を進めていたポリグルタミンタンパク質のように変異によって凝集体を形成し,神経細胞死を招くと考えられている変異型SOD1タンパク質の凝集体形成について主に解析を行った.SOD1タンパク質は,難病指定された神経変性疾患の一つである家族性筋萎縮性側索硬化症(fALS)の原因遺伝子である.最初に,プロテアソーム阻害剤であるMG-132処理により,変異型SOD1では,核近傍に,ユビキチン化されたタンパク質や分子シャペロンなどが集積したアグレソーム様の凝集体構造を形成していることを明らかにした.さらに,MG-132処理によって形成された凝集体構造は,プロテアソームの活性回復に伴い,消失することを見出した.この消失過程を詳細に解析した結果,一度形成された凝集体を解きほぐす脱凝集機構が関与していることが示唆された.また,凝集過程よりも脱凝集過程における細胞死の頻度が高いことから,脱凝集過程において発生する分子の構造もしくは多量体化状態が毒性を発揮する可能性があると考え,蛍光相関分光法による分子サイズの解析より,脱凝集過程において,可溶性のオリゴマーはすみやかに消失することから,毒性を発揮するのは,大きな多量体ではなく,低分子で構造の転移したものではないかという仮説提唱に至った.これらの結果は,昨年度公開した研究成果のようなポリグルタミンタンパク質で得られた知見とは異なり,SOD1の場合は,多量体化したオリゴマーが毒性を発揮するのではなく,低分子であっても毒性を発揮しうる状態があるのではないかと考えられる.続いて,細胞質シャペロニンCCTと弱い相同性を持つタンパク質であるMKKSPについても解析を行った.MKKSPは中心体に豊富に局在していることが,これまでの解析から明らかにされていたが,今年度の研究では,MKKSPが中心体と細胞質の間をすみやかに移動しているが,少ない割合の成分は中心体に滞留し,何かしらの機能を発現していることが示唆された.

今年，我们主要分析了突变SOD1蛋白的骨料形成，该蛋白被认为是通过突变形成聚集体的，例如我们一直在研究的聚谷氨酰胺蛋白，导致神经元细胞死亡。 SOD1蛋白是家族性肌萎缩性侧索硬化症（FALS）的致病基因，这是指定为棘手疾病的神经退行性疾病之一。首先，在突变体SOD1中，已用Mg-132（一种蛋白酶体抑制剂）处理的蛋白质是核的泛素化蛋白。据揭示了形成了类似类似的聚集体结构，在该结构中积累了质量和分子伴侣。此外，发现随着蛋白酶体的活性的恢复，由MG-132处理形成的骨料结构消失了。对这一消失过程的详细分析表明，涉及一旦形成的脱离机制。此外，由于在断断续续过程中细胞死亡比聚集过程更为频繁，因此在脱轴过程过程中产生的分子的结构也是可能的。这个想法是，多聚合状态可能会施加毒性，并且通过使用荧光相关光谱分析分子大小，在脱缘过程中，可溶性低聚物迅速消失，我们提出了以下假设：毒性不是大的分子，而是小分子，而是相当小的分子，而小分子是结构不足的。这些结果与通过多谷氨酰胺蛋白获得的发现不同，例如去年发表的结果，在SOD1的情况下，多层化的低聚物具有毒性。相反，人们认为即使是小分子也可以表现出毒性。然后，我们分析了MKKSP，MKKSP是一种与细胞质伴侣蛋白CCT同源性弱的蛋白质。先前的分析表明，MKKSP已在中心体中广泛定位，但是今年的研究表明，MKKSP在中心体和细胞质之间迅速迁移，但其中一小部分组件仍留在中心体中，并且表达了一些功能。

项目成果

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Cytosolic chaperonin prevents polyglutamine toxicity with altering aggregation state.

胞质伴侣蛋白通过改变聚集状态来防止多聚谷氨酰胺毒性。

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Nature Cell Biol. 8
影响因子：
0
作者：
Kitamura;A.;Kubota;H.;Pack;C.G.;Matsumoto;G.;Hirayama;S.;Takahashi;Y.;Kimura;H.;Kinjo;M.;Morimoto;R.I. and Nagata;K.
通讯作者：
K.

細胞質シャペロニンCCTが異常タンパク質凝集の初期課程を抑制して細胞毒性を防止する.

细胞质伴侣蛋白 CCT 抑制异常蛋白质聚集的初始过程并防止细胞毒性。