Study on molecular mechanisms of fluidity of the endoplasmic reticulum

内质网流动性的分子机制研究

基本信息

批准号：
21K06836
负责人：
匂坂敏朗
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

小胞体は、細胞内に網目状に張り巡らせたチューブ構造と核膜周辺にあるシート構造からなる。この二つの構造は静的なものではなく、流動的であり、チューブ構造からシート構造、その逆のシート構造からチューブ構造に速やかに変化することが知られている。その異常が神経変性疾患の発症に関わるとされているが、その因果関係は十分明らかになっていない。したがって、小胞体流動の解明は生命現象の根幹に迫るきわめて重要な課題である。本研究では、小胞体流動の分子実態は、チューブ構造、シート構造、それぞれに関わるタンパク質の小胞体膜への挿入と解離による小胞体の構造制御タンパク質のホメオスタシスと捉え、それぞれの膜挿入装置と膜解離因子の単離、同定を行う。同定したタンパク質と人工膜を用いた試験管内再構成系を用いて小胞体流動を再現すると共に、その異常である神経変性疾患の発症との機能関係を明らかにし、小胞体流動の革新的な概念を提示する。Lunaparkは小胞体のthree-way junctionに局在する膜タンパク質であり、私どもはlunaparkのユビキチンリガーゼ活性が小胞体の形態形成に必須の役割をしていることを明らかにしている。したがってlunaparkによるユビキチン化反応が膜解離の開始因子となり、小胞体流動を調節している可能性が考えられる。そこで本年度はlunapark とlunaparkがユビキチン化する小胞体膜タンパク質p63の性状解析を行い、以下の結果を得た。1)小胞体膜タンパク質p63のlunapark結合領域を見出した。2)p63のlunapark結合領域がその細胞内局在に関わることを見出した。p63は小胞体の選択的オートファジーであるERファジーを制御することから、lunaparkが膜解離開始因子として、ERファジーの調節因子p63と連携して小胞体流動を調節していると考えられた。

内质网由一个管结构组成，该结构以细胞内的网状方式和位于核膜周围的板结构的形式拉伸。这两种结构不是静态的，它们是流体的，并且已知从管结构变为板结构，反之亦然。据说异常涉及神经退行性疾病的发展，但疾病的因果关系尚不清楚。因此，阐明内质网流是一个非常重要的问题，它涉及生命现象的基本原理。在这项研究中，我们将内质网流的分子状态视为与管结构和薄板结构相关的蛋白质的稳态，这是通过与内质网膜相关的蛋白质插入和分离到内质膜中的蛋白质，并且我们正在对每个膜片和识别进行分离和识别膜片插入和识别膜片插入和验证，我们将使用鉴定的蛋白质和人造膜的体外重建系统来重现内质网流，并阐明其神经退行性疾病异常发育之间的功能关系，并提出内质网流的创新概念。 Lunapark是一种位于内质网的三向连接处的膜蛋白，我们已经表明，Lunapark的泛素连接酶活性在内质网的形态发生中起着至关重要的作用。因此，Lunapark的泛素化反应可能是膜解离的起始因子，并调节内质网流。因此，今年，我们分析了由Lunapark和Lunapark泛素化的内质网膜蛋白p63的性质，并获得了以下结果。 1）发现内质网膜蛋白p63的Lunapark结合区域。 2）我们发现p63的Lunapark结合区域与其亚细胞定位有关。由于p63调节了内质网的选择性自噬ER PHAGY，因此人们认为Lunapark与p63（作为膜分离起始因子的调节剂）p63坐标，以调节内质网流。