小胞体品質管理に関わるジスルフィド結合還元カスケードおよびＥＲＡＤ経路の解明

阐明内质网质量控制中涉及的二硫键还原级联和 ERAD 途径

• 批准号: 12J05256
• 负责人: 萩原 誠智
• 金额: $ 2.32万
• 依托单位: Tohoku University (2013-2014)Kyushu University (2012)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J05256/
• 关键词: ERAD; E2活性; 逆行輸送複合体; 品質管理; 量的管理; 小胞体; PDIファミリータンパク質; レドックス; 結晶構造解析; 小胞体レドックス環境; ライブセルイメージング; 蛋白質品質管理; 小胞体関連分解; セレノプロテイン

小胞体における新生タンパク質の品質管理機構について研究を行った。小胞体における異常タンパク質の分解機構である小胞体関連分解（ERAD）の鍵と考えられている逆行輸送複合体（ERAD複合体）のユビキチン結合(E2)酵素UBC6e依存的な調節機構に着目し研究を実施した。UBC6eは小胞体膜に存在するテールアンカー型の膜タンパク質であり、ユビキチン結合酵素として働く。UBC6e欠損マウスを用いた解析からUBC6e欠損により、ERAD複合体のいくつかの因子のタンパク質量が増加するという現象を見出した。先ず、このタンパク質量の増加がUBC6e依存的に調節されている事をUBC6e欠損マウス由来の繊維芽(MEF)細胞に対する入れ戻し実験により確かめた。その後、その調節がUBC6eのE2活性依存的であるがリン酸化状態には依存しない事、また小胞体内における厳密な局在、複合体状態が活性発揮に必須である事を見出した。次にUBC6eによるERAD複合体の調節が既知の異常タンパク質に対する品質管理（quality control)とは異なり、機能を有しているタンパク質に対する選択的な量的制御(quantity control)である事を発見した。方法としてはUBC6e依存的に分解されているERAD複合体因子の機能に着目し、UBC6e欠損MEF細胞と野生型MEF細胞で活性に違いがあるのかを調べる事で確かめた。UBC6e依存的に分解されるERAD複合体因子の多くはERAD活性を促進する事が既知の因子であったため、UBC6e欠損MEF細胞によりEARDが超活性になるか否かを調べた。過剰発現させたERADのモデル基質はUBC6e欠損により野生型に比べ分解が優位に促進される事を見出した。このことはUBC6eにより調節される因子は機能を有していることを強く示唆するものである。このquantity controlという概念は小胞体品質管理では今までに例をみない全く新しいものである。現在は、これらの結果をまとめ、海外一流紙に投稿準備中である。

Small cell development, quality control, research and development The mechanism for the breakdown of microsomal DNA is studied. The mechanism for the regulation of ERAD binding (E2) enzyme UBC6e dependence is studied. UBC 6e has a small cell membrane with a large number of enzymes. UBC 6 e loss analysis, ERAD complex factors and quality increase phenomenon was found The increase in the quality of the cells depends on the UBC 6e regulation. The UBC 6e deficiency is caused by the presence of MEF cells. The regulation of UBC 6e and E2 activity depends on the acidification state, the existence of the complex state, and the existence of the complex state. The regulation of ERAD complex in UBC 6e is known as quality control, quantity control and function control. Methods: UBC 6e dependent decomposition of ERAD complex factors in the function of UBC 6e deficient MEF cells and wild-type MEF cells in the activity of the regulation of things. UBC 6e dependent decomposition of ERAD complex factors to promote the activity of known factors, UBC 6e damage MEF cells to regulate the activity of EARD ERAD was found to be deficient in UBC 6e, and the wild-type was found to be superior in decomposition. This is the first time that we've seen this. The concept of quantity control is new. Now we are preparing for the submission of overseas first-class papers.

项目成果

新規小胞体膜タンパク質TMX5によるWnt3a生合成調節機構/The biosynthesis regulation mechanism of Wnt3a by novel ER membrane protein TMX5

新型内质网膜蛋白TMX5对Wnt3a生物合成的调控机制

• 发表时间: 2014
• 作者: Shinji Takayanagi;Abdelkrim Talbi;Olivier Bou Matar;Nicolas Tiercelin;Mami Matsukawa;Philippe Pernod;Vladimir L. Preobrazhensky;萩原誠智
• 通讯作者: 萩原誠智

新規小胞体膜タンパク質TMX5の機能解析/The functional analysis of novel ER membrane protein TMX5

新型内质网膜蛋白TMX5的功能分析

• 发表时间: 2014
• 作者: 市橋隼人;杉本剛士;柳谷隆彦;高柳真司;松川真美;萩原誠智
• 通讯作者: 萩原誠智