小胞体分子シャペロン変異体ノックインマウスの解析

内质网分子伴侣突变型敲入小鼠分析

基本信息

批准号：
17028007
负责人：
青江知彦
金额：
$ 5.12万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17028007/
关键词：
ノックインマウス小胞体分子シャペロン呼吸不全 ER sstress

项目摘要

代表的な小胞体分子シャペロンであるBiP(GRP78)は、小胞体での分泌蛋白や膜蛋白の合成や折りたたみ構造形成の促進を行い、また虚血・低酸素・異常蛋白の蓄積などによる小胞体ストレス反応(unfolded protein response : UPR)のセンサーとして、小胞体のquality controlに重要な役割を果たしている。BiPは小胞体内の異常蛋白と会合して小胞体から分泌されると、ゴルジ体にてKDEL受容体によりカルボシキル末端のKDEL配列が認識され、小胞体に逆輸送されrecycleしている。この小胞体-ゴルジ体間のrecycleも蛋白質の成熟に重要であることが示されている。酵母のBiPにおけるKDEL(HDEL)配列を除くと、UPRが亢進することでBiPが産生され、不足分を代償することが報告されている。マウスBiPゲノム遺伝子をクローニングし、相同組換えによってKDEL配列をHAtagに置換した変異BiPノックインマウスを作製した。変異BiPホモ由来の線維芽細胞では、変異BiPは細胞外に分泌されて代償的にUPRが亢進していることが示された。ホモマウスは各臓器の発生を認めたが生後数時間で死亡した。死因は肺機能障害による呼吸不全と考えられ、肺胞II型上皮細胞でのサーファクタント蛋白の成熟不全が示唆された。本研究によって、BiPのrecycleの障害は哺乳類の細胞レベルでもUPRの亢進により代償されるが、個体レベルではサーファクタントといった特殊な分泌蛋白の成熟不全を来たすことが明らかになり、BiPの機能と疾患との関連について示唆的であると言える。

BIP（GRP78）是一种典型的内质网分子伴侣，促进内质网中分泌的蛋白质和膜蛋白的合成以及折叠结构的形成，并且在腹膜内的质量反应（UPIANS protiacia protiia and for Fullodsed offorde nosein reversemia）中起着重要的作用，也起着重要的作用。异常蛋白质积累。当BIP与内质网中的异常蛋白相关并从内质网中分泌时，KDEL受体被高尔基人识别出Carbosikyl末端的KDEL序列，并将其反向转运为内胞质网状。内质网和高尔基体之间的这种循环也已被证明对蛋白质成熟很重要。据报道，在酵母BIP中不包括KDEL（HDEL）序列，增强了UPR产生BIP，并补偿了缺陷。克隆小鼠BIP基因组基因并突变的BIP敲击小鼠，其中将KDEL序列用HATAG代替由HATAG替换为同源重组。在源自突变的Bip Homo的成纤维细胞中，突变BIP被细胞外分泌，已被证明是UPR的补偿性增强。发现Homo小鼠会发展每个器官，但出生后仅几个小时就死亡。死亡原因被认为是由于肺部功能障碍而导致的呼吸衰竭，这表明肺泡II型上皮细胞中表面活性剂蛋白的成熟衰竭。这项研究表明，尽管BIP的循环障碍是通过在哺乳动物细胞水平上增加的UPR补偿的，但它导致特殊分泌蛋白（例如单个水平的表面活性剂）的成熟，但可以说是暗示BIP功能与疾病之间的关联。