真核細胞の膜蛋白質に存在する新規のErHドメインの細胞機能の解明

阐明真核细胞膜蛋白中存在的新型 ErH 结构域的细胞功能

基本信息

批准号：
13878126
负责人：
遠藤剛
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

私たちが新たに同定した小胞体膜蛋白質のermelinは,酵母から高等動植物に至る真核細胞のさまざまな膜蛋白質に広範に見いだされる新規のモチーフ配列HELP(ErH)ドメインをもつことから,全真核細胞に共通にみられる重要な機能をになっていると予想される.そこでこのHELPドメインをもつ蛋白質の細胞機能と,HELPドメインの機能を明らかにすることを本研究の目的とした.HELPドメインおよびそれに相同性のある配列をもつ蛋白質をデータベースから検索した結果,HELPファミリー蛋白質はZn^<2+>トランスポーターのZIPファミリー蛋白質とともにスーパーファミリーを形成していることが明らかになった.このHELPドメインの一部はZn^<2+>結合のコンセンサス配列に類似していることから,Zn^<2+>を結合すると考えられる.Ermelinはマウスの脳と精巣に高く発現しており,脳では海馬と小脳に特異的な発現がみられた.また神経芽細胞腫N1E-115細胞の分化の過程で発現が誘導された.そこでermelinをN1E-115細胞にトランスフェクトすると,神経突起形成が誘導された.このとき神経細胞分化にかかわる転写因子CREBのSer133がリン酸化され,さらにCREBの活性化を介したCRE活性が上昇した.またCaMKIVのドミナントネガティブ変異体や,CaMKIVをリン酸化して活性化するCaMKKのドミナントネガティブ変異体を共トランスフェクトした場合にも抑制された.Zn^<2+>にはCa^<2+>と同様にCaMKIIやPKCを活性化する作用が知られていることから,これらの作用はZn^<2+>によるCaMKKの活性化を介してもたらされた可能性が考えられる.Ermelin HELPドメインに結合する新規の蛋白質のcDNAを酵母two-hybridスクリーニングによりマウス脳cDNAライブラリーからクローニングし,これらの蛋白質をhelphin 1,2と命名した.Helphin 1,2とermelin HELPドメインとの特異的な結合がtwo-hybrid結合アッセイにより示された.特にhelphin 2にはZnフィンガーモチーフが存在し,ermelinとhelphin 2が同時にZn^<2+>結合にかかわっている可能性が考えられる.したがってHELPドメインは,Zn^<2+>結合だけでなくhelphin 1,2を含む蛋白質との結合にも関与していると考えられる.

我们新鉴定的内质网膜蛋白ermelin具有一个新的基序序列HELP（ErH）结构域，该结构域广泛存在于从酵母到高等动植物的各种真核细胞膜蛋白中，预计该蛋白具有独特的功能。因此，本研究的目的是阐明具有该 HELP 结构域的蛋白质的细胞功能以及 HELP 结构域的功能。对具有ELP结构域和与其同源的序列的蛋白质的数据库搜索表明，HELP家族蛋白与Zn 2+ 转运蛋白ZIP家族蛋白一起形成超家族，该HELP结构域的一部分与Zn的共有序列相似。 ^<2+> 结合，因此被认为结合 Zn^<2+>.Ermelin在小鼠大脑和睾丸中高表达，在大脑中，在海马和小脑中观察到特异性表达。此外，其表达在神经母细胞瘤N1E-115细胞的分化过程中被诱导。当转染到细胞中时，诱导神经突形成，此时参与神经元分化的转录因子CREB的Ser133被磷酸化，并且通过CREB激活而增加CRE活性。当与 CaMKIV 显性失活突变体或 CaMKK 磷酸化并激活 CaMKIV 的显性失活突变体共转染时，它也会受到抑制。由于已知Zn^2+具有激活CaMKII和PKC的作用，因此这些作用可能是通过Zn^2+激活CaMKK而产生的。通过酵母双杂交筛选从小鼠脑 cDNA 文库中克隆了一种与 HELP 结构域结合的新蛋白的 cDNA，并将这些蛋白命名为 helphin 1,2。双杂交结合分析表明 helphin 2 具有 Zn。手指图案、ermelin 和 helphin 2可能同时参与Zn^2+结合，因此，HELP结构域不仅参与Zn^2+结合，而且还参与与包括helphin1和2在内的蛋白质的结合。有。