新規膜貫通型タンパク質によるTRPチャネルの制御機構の解明

新型跨膜蛋白阐明 TRP 通道的控制机制

• 批准号: 12J09397
• 负责人: 伊藤 智哉
• 金额: $ 1.15万
• 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: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J09397/
• 关键词: ノンコーディング; イオンチャネル; シグナル伝達; N型糖鎖修飾; 細胞内輸送; 長鎖RNA; ヒトゲノム

本研究開始時点では、非選択性カチオンチャネルであるTRPチャネルの細胞内イオン流入量が、我々がヒトゲノムのノンコーディング領域から発見したタンパク質OGU1によって増加することを突き止めていた。24年度では、まずTRPチャネルを制御するOGUIタンパク質のアミノ酸部位の同定をした。また、その実験過程でOGU1タンパク質存在下においては、TRPチャネル上の糖鎖修飾状態が変化することやOGU1タンパク質が、細胞内輸送に関わるタンパク質と相互作用することを突き止めていた。この実験結果から、「OGUIタンパク質はTRPチャネルの糖鎖修飾状態を変化させ、細胞形質膜上への輸送を促進し、活性上昇を引き起こす」という仮説を立てた。そこで25年度は、「OGUIタンパク質によるTRPチャネル活性化メカニズムの解明」を目標に研究実施計画を申請していた。まず、TRPチャネルの糖鎖修飾が細胞形質膜上への輸送に関与するか検証するため、共焦点顕微鏡観察により定量解析行った。その結果、TRPチャネルの糖鎖修飾阻害変異体では、細胞形質膜上への輸送効率が著しく低下したことから、TRPチャネルの糖鎖修飾は形質膜上への輸送効率に極めて重要な役割を果たしていることがわかった。次に、細胞内へのイオン流入量を測定したところ、糖鎖修飾阻害変異体において細胞内イオン流入量が極めて低くなることが明らかになった。これらの結果から、TRPチャネルの糖鎖修飾は細胞形質膜への輸送とイオンチャネルの活性に極めて重要な修飾であり、OGU1タンパク質がTRPチャネルの糖鎖修飾を変化させ活性制御を行っている可能性が強く示唆された。現在、本研究成果を論文にまとめ、査読過程の段階である。ヒトゲノムには、遺伝子かどうか判別不可能なノンコーディング領域が、数千箇所存在している。本研究成果は、TRPチャネルの活性化メカニズムへの理解を深めるだけではなく、これらヒトゲノム領域の重要性を理解する一助となることが期待される。

在这项研究的开始时，我们发现蛋白OGU1增加了TRP通道的细胞内离子涌入，一种非选择性阳离子通道，我们在人类基因组的非编码区域中发现了蛋白质OGU1。在2012财年，首先确定了调节TRP通道的OGUI蛋白的氨基酸位点。此外，在实验过程中，发现在OGU1蛋白的存在下，TRP通道上的糖基化状态发生变化，并且OGU1蛋白与参与细胞内转运的蛋白质相互作用。基于这些实验结果，我们假设“ OGUI蛋白改变了TRP通道的糖基化状态，促进到质膜的运输并导致活动增加。”因此，在2013财年，我们申请了一项研究实施计划，其目的是“阐明OGUI蛋白质的TRP通道激活机制”。首先，通过共聚焦显微镜进行定量分析，以验证TRP通道的糖基化是否参与到质膜的运输中。结果，发现TRP通道的糖基化修饰抑制剂显着降低了运输到质膜上的效率，并且TRP通道的糖基化修饰在运输到质膜上起着非常重要的作用。接下来，当测量进入细胞的离子流入量时，揭示了聚糖修饰抑制剂突变体中离子流入量极低。这些结果强烈表明，TRP通道的糖基化修饰是转运到细胞质膜和离子通道活性的关键修饰，并且OGU1蛋白可能会改变TRP通道的糖基化修饰并调节活性。目前，这项研究的结果被编译成论文，并在同行评审过程中。人类基因组中有成千上万的非编码区域无法确定它们是否是基因。预计这一研究发现不仅会加深我们对TRP通道激活机制的理解，还可以帮助我们了解这些人类基因组区域的重要性。

项目成果

機能未知な転写産物から発見されたOGU1タンパク質の機能解析

从功能未知的转录本中发现的 OGU1 蛋白的功能分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Takefumi Moriya;Masayuki Yamamura;Daisuke Kiga;伊藤 智哉
• 通讯作者: 伊藤 智哉