ポストゲノム時代の挑戦:ABCG2タンパク質の品質管理と小胞体ストレス

后基因组时代的挑战：ABCG2蛋白质量控制和内质网应激

• 批准号: 07J05897
• 负责人: 中尾 香菜子 (若林 香菜子)
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J05897/
• 关键词: 多剤耐性; ABCトランスポーター; ABCG2; 小胞体ストレス; ユビキチン化; タンパク質品質管理機構

本研究ではガン細胞における多剤耐性の要因として注目されてきたABCG2を膜タンパク質のモデルとして、糖鎖付加、ジスルフィド結合、ユビキチン化に代表される翻訳後修飾とタンパク質の品質管理、細胞内安定性との関係を解明しそれを制御する分子プローブを設計することを目的としている。最終年度となる本年は以下の2点に焦点をあてた。(1)ABCG2タンパク質の品質管理と分解経路機構ABCG2タンパク質の第3番目の細胞外ループに存在する2つのCys残基(Cys592,Cys608)は、ABCG2のタンパク質としての安定性を維持する上で重要である。それらのCys残基が欠損すると、分子内S-S結合が形成されず、タンパク質としての構造が不安定化し、未成熟タンパク質としてユビキチン・プロテアソーム系で分解されてしまう。また実際ヒトからみつかっている2つの一塩基多型(F208S,S441N)でも前述の変異体と同様のメカニズムで分解されるため、発現量減少を引き起こすことも明らかとなった。そこでさらなる検証を行うため、電子顕微鏡法により、細胞内の状態の観察を行った。その結果、プロテアソーム阻害剤MG132処理を行った変異型ABCG2発現細胞では、細胞内にアグリソームと呼ばれる凝集体を観察することができた。さらにABCG2特異的な抗体を用いて、免疫電子顕微鏡法による観察を行ったところ、アグリソーム内にABCG2陽性反応が確認された。(2)イオントラップ型質量分析器を用いたプロテオーム解析ABCG2は小胞体内で様々なシャペロンタンパク質の助けを借りてS-S結合形成や糖鎖付加が起こり、高次構造が形成される。また未成熟タンパク質として分解されるか、成熟タンパク質としてゴルジ体へと輸送されるかの選別も小胞体で受けており、その選別にもシャペロンタンパク質が関与しているようである。そこで、イオントラップ型質量分析器を用い、ABCG2と相互作用するシャペロンタンパク質の探索を行った。変異型ABCG2として、S-S結合や糖鎖を欠損する変異体および発現量が減少する一塩基多型を用いている。その結果、変異型に特異的に結合しているシャペロンタンパク質がいくつか検出された。

This study aims to clarify the relationship between ABCG2, membrane quality, carbohydrate binding, enzyme binding, and molecular design of cell resistance to multiple agents. The final year is 2 points. (1) The presence of Cys residues (Cys592, Cys608) in the extracellular matrix of ABCG2 is important for the maintenance of ABCG2 quality and stability. The Cys residues are damaged, intramolecular S-S binding is formed, the structure is unstable, the immature Cys residues are decomposed. The two types (F208S, S441N) are different from each other and the same type is decomposed, and the amount of occurrence is reduced. The detection of the cell's state by electron microscopy As a result, the expression of ABCG2 was detected in cells treated with MG132, and the expression of ABCG2 was detected in cells treated with MG132 ABCG2-specific antibodies were detected by immunoelectron microscopy, and ABCG2-positive antibodies were identified by immunoelectron microscopy. (2)ABCG2 is a kind of high order structure formed by the combination of S-S and sugar. The immature cells are separated from the mature cells by the mature cells. The mature cells are separated from the mature cells by the mature cells. A new type of mass analyzer, ABCG2, was developed to explore the interaction between the two. Different types of ABCG2, S-S, and sugar lock have different types of enzymes, and the amount of enzymes they produce is reduced. All results, all specialities, all kinds of specialities, all kinds of specialities, all kinds of

项目成果

Disulfide bond formation plays a crucial role in protein stability of human ABCG2

二硫键的形成在人ABCG2的蛋白质稳定性中起着至关重要的作用

• 发表时间: 2007
• 作者: Komada;M.;寺田 信生;花房洋;佐藤裕介;佐藤裕介;花房洋;遠藤彬則;遠藤彬則;駒田雅之;駒田雅之;向井明子;駒田雅之;駒田 雅之;遠藤 彬則;若林 香菜子
• 通讯作者: 若林 香菜子

Ubiquitin-mediated proteasomal degradation of non-synonymous SNP variants of human ABC transporter ABCG2

• DOI: 10.1042/bj20071229
• 发表时间: 2008-05-01
• 期刊: BIOCHEMICAL JOURNAL
• 影响因子: 4.1
• 作者: Nakagawa, Hiroshi;Tamura, Ai;Ishikawa, Toshihisa
• 通讯作者: Ishikawa, Toshihisa

lntramolecular disulfide bond is a critical checkpoint determining degradative fates of ABC transporter ABCG2 protein

分子内二硫键是决定ABC转运蛋白ABCG2蛋白降解命运的关键检查点

• 发表时间: 2007
• 期刊: J.Biol.Chem. 282(38)
• 作者: Wakabayashi K;Nakagawa H;Tamura A;Koshiba S;Hoshijima K;Komada M;Ishikawa T.
• 通讯作者: Ishikawa T.

Impact of Major Non-synonymous SNP(Q141K)on Proteolysis of Human ABC Transporter ABCG2 via Lysosomal and Ubiquitin-mediated Proteasomal Degradation Pathways

主要非同义 SNP (Q141K) 通过溶酶体和泛素介导的蛋白酶体降解途径对人 ABC 转运蛋白 ABCG2 蛋白水解的影响

• 发表时间: 2009
• 作者: Furukawa;T.;Wakabayashi-Nakao;K.;Tamura;A.;Nakagawa;H.;Ishikawa;T.
• 通讯作者: T.

The impacts of posttranslational modifications and non-synonymous SNPs on the protein stability of human ABC transporter ABCG2 protein in culture cells

翻译后修饰和非同义 SNP 对培养细胞中人 ABC 转运蛋白 ABCG2 蛋白稳定性的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: Hiroshi Nakagawa;Kanako Wakabayashi-Nakao;Ai Tamura;Yu Toyoda;Shoko Koshiba;Tomoka Furukawa;Toshihisa Ishikawa
• 通讯作者: Toshihisa Ishikawa