還元酵素を必要とする小胞体関連分解の解明

阐明需要还原酶的内质网相关降解

• 批准号: 10J07966
• 负责人: 潮田 亮
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto Sangyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J07966/
• 关键词: 小胞体関連分解; 小胞体品質管理; レドックス

我々は正常タンパク質と異常タンパク質を各々が持つ糖鎖構造の差異で区別するレクチンタンパク質EDEMをクローニングし(N.Hosokawa et al.EMBO Reports,2001)、ERADにおける異常タンパク質識別メカニズムの解明に大きく寄与した(Y.Oda et al. Science, 2003)。しかし、異常タンパク質の識別からサイトゾルへの逆行輸送メカニズムに関しては不明な点が多いのが現状であった。我々はEDEMと相互作用するタンパク質を検索することで、EDEMによる異常タンパク質の認識および認識以降のメカニズムを解明することを目的とした。ER MYTHS(ER Membrane Yeast Two-Hybrid System)という新規Yeast Two-Hybrid法を採用し、EDEMとERdj5との結合を見出した。ERdj5はJドメインと4つのチオレドキシン様ドメインを有しており、ERdjファミリーとチオレドキシンファミリーに属している。我々はリコンビナントERdj5の精製に成功し、in vitroにおける酸化還元活性を測定した結果、ERdj5は小胞体タンパク質では初めて還元活性に特化した還元酵素であるということがわかった。さらに哺乳類細胞を用いた実験で、ERdj5はEDEMが認識した分解基質のジスルフィド結合を還元活性で解離し、分解を促進することを見出した。酸化的小胞体環境で基質の立体構造を解くというプロセスは非常に興味深く、世界的にも大きなインパクトを与えた(R.Ushioda et al.Science 2008)。また、我々は九州大学の稲葉謙次准教授との共同研究でERdj5の結晶構造を解くことに成功し、ERdj5分子内の詳細なドメイン解析にも成功している(M.Hagiwara et al.Mol.Cell 2011)。

我们克隆了凝集素蛋白EDEM，该蛋白EDEM通过每个具有的聚糖结构的差异来区分正常和异常蛋白（N. hosokawa等人Embo Reports，2001年），并为Erad中异常蛋白质鉴定的机制阐明了ERAD（Y. Oda et an eccocience，2003年）。但是，目前有许多未知因素关于从鉴定异常蛋白到细胞质的逆行转运机理。我们旨在阐明通过EDEM识别异常蛋白质的机制，并通过搜索与EDEM相互作用的蛋白质来识别。我们采用了一种称为ER神话（ER膜酵母双杂交系统）的新酵母两杂种方法，并在EDEM和ERDJ5之间找到了一种组合。 ERDJ5具有J结构域和四个类似硫氧还蛋白的结构域，并且是ERDJ和硫氧还蛋白家族的一部分。我们成功纯化了重组ERDJ5并在体外测量了氧化还原活性，发现ERDJ5是第一个用于减少内质网蛋白活性的还原酶。此外，在使用哺乳动物细胞的实验中，我们发现ERDJ5分解了EDEM识别的降解底物的二硫键，其活性降低，从而促进降解。揭示氧化性内质网环境中底物构象的过程非常有趣，并且具有重大的全球影响（R. Ushioda等，Science 2008）。此外，在与九州大学副教授Inaba Kenji的联合研究中，我们成功地解决了ERDJ5的晶体结构，并成功地分析了ERDJ5分子中的详细结构域（M. Hagiwara等人Mol。Mol。Cell，2011）。

项目成果

The Endoplasmic Reticulum-Associated Degradation and Disulfide Reductase ERdj5.

内质网相关降解和二硫键还原酶 ERdj5。

• 发表时间: 2011
• 期刊: Methods Enzymol.
• 作者: Shiho Hagiwara;Koh Yamanaga;Ryo Takahashi;Kazuya Masu;Takashi Sato;R.Ushioda
• 通讯作者: R.Ushioda

Two distinct pathways for recruitment of misfolded proteins to ERdj5.

将错误折叠蛋白招募到 ERdj5 的两种不同途径。

• 发表时间: 2010
• 作者: 萩原汐;伊達貴徳;上薗巧;佐藤高史;益一哉;M.Hagiwara;Ryo Ushioda;R.Ushioda
• 通讯作者: R.Ushioda

The Endoplasmic Reticulum-Associated Degradation and Disulfide Reductase ERdj5

内质网相关降解和二硫键还原酶 ERdj5

• 发表时间: 2011
• 期刊: Methods Enzymol
• 作者: Yamashita;Rika;Ryo Ushioda
• 通讯作者: Ryo Ushioda