巨大分子コラーゲンの分泌機構の解明

阐明大分子胶原蛋白的分泌机制

基本信息

批准号：
17J07885
负责人：
前田深春
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J07885/
关键词：
COPII 小胞体分泌コラーゲン

项目摘要

小胞体内で合成された分泌性タンパク質は、小胞体上の特殊なドメインであるER exit siteで形成されるCOPII小胞によってゴルジ体へと輸送される。コラーゲンは、細胞外マトリックスとして細胞外に分泌されて機能するが、小胞体内で強固な3量体構造をとる巨大分子であり、通常のCOPII小胞の大きさを超えることから、コラーゲンがどのようにして小胞体から輸送されているのかは不明である。本研究の採択者は、コラーゲンの小胞体からの輸送メカニズムを解明することを目的として研究を行ってきた。平成29年度において、採択者は、コラーゲンの輸送に特異的に関与する因子として先に同定されたTANGO1, cTAGE5に着目し、これらが小胞体上でどのような機能を有するかについて、細胞学的・生化学的手法を組み合わせた方法で解析を行った。その結果、採択者はTANGO1がER exit siteの形成に関与する因子Sec16と相互作用することを新たに見出し、この相互作用がER exit siteの形態を制御することを新たに明らかにした。TANGO1の発現抑制下ではER exit siteの構成因子は異所的に局在化し、このとき巨大分子の輸送通常が生じるだけでなく、多くのタンパク質の分泌が遅延する様子が観察された。またこの表現型はTANGO1を細胞に発現させることにより回復するが、Sec16との結合親和性の低いTANGO1変異体を細胞に発現させた際には表現型の回復が見られなかったことから、ER exit siteの形態維持にはTANGO1とSec16が協調して機能していることが明らかとなった。この内容は、Journal of Cell Biology誌に発表している。

在内质网中合成的分泌蛋白通过在急诊室出口位点形成的copii囊泡转运到高尔基体，这是内质网的专门域。胶原蛋白被细胞外分泌为细胞外基质，但是一种大分子，在内质网中具有稳健的三聚体结构，超过了正常的copii囊泡尺寸，因此还不清楚胶原蛋白是如何从内胚层中转运的。这项研究的接受者进行了研究，目的是阐明胶原蛋白从内质网的运输机制。在2017年，申请人专注于Tango1和Ctage5，这些申请人以前被确定为特异性涉及胶原蛋白转运的因素，并使用细胞学和生化方法的组合分析了他们在内质网上的功能。结果，采用者发现了新发现，即Tango1与Sec16相互作用，Sec16是涉及ER出口位点的一个因素，并新揭示了这种相互作用控制着ER出口位点的形态。在Tango1表达的抑制下，ER出口位点的组成因子在异位定位，不仅会导致大分子的正常运输，而且观察到许多蛋白质的分泌延迟了。此外，通过在细胞中表达探戈1来恢复该表型，但是当在细胞中表达对Sec16的探戈1突变体，未恢复表型，表明Tango1和sec16在保持ER EXIT位点的形态学方面的合作中功能。该信息发表在《细胞生物学杂志》上。