ストレス条件下における異常タンパク質隔離の分子機構

应激条件下异常蛋白质隔离的分子机制

基本信息

批准号：
20059037
负责人：
松本弦
金额：
$ 3.01万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

タンパク質分解が滞つた状態では、変性タンパク質がユビキチン化され蓄積する。ユビキチン化されたタンパク質は潜在的な細胞毒性性をもつと考えられるため、その毒性から細胞ばどのようにして自身を守るかについて明らかにすることを目的として研究を行った。p62/SQSTM1は細胞内に顆粒状の構造体を構成し、それはシクエストソームやp62顆粒とよばれているが、その生物学的機能についてはよくわかっていない。本研究において、プロテアソーム阻害条件下でp62タンパク質がユビキチン化タンパク質を結合して、アグリソームの構成因子になることにより一時的にユビキチン化タンパク質を細胞質から隔離していることを、ライブセルイメージングとFRAPなどの方法により明らかにした。さらに、アアグリソームに取り込まれたp62タンパク質が、アグリソームの中でリン酸化を受け、ポリユビキチン鎖とより強力に結合できるようになることを見いだした。そのため、ポリユビキチン化タンパク質はp62とともに不溶性となり、アグリソームの中に隔離されると考えられる。リン酸化されたp62ガどのような機能をもっのかについて調べたところ、ポリユビキチン鎖との結合が強化されていることにより、シクエストソームが安定に存在できるようになり、シクエストソームが隔離膜に認識されることで、オートファジーによるユピキチン鎖タンパク質の分解を促進していることがわかった。これらの結果は、p62が異常タンパク質の隔離とそれに引き続く分解を担う、重要な役割を果たしていることを強く示唆するものである。

当蛋白质降解延迟时，变性蛋白质就会泛素化并积累。由于泛素化蛋白被认为具有潜在的细胞毒性，因此本研究旨在阐明细胞如何保护自己免受这种毒性的影响。 p62/SQSTM1 在细胞内构成颗粒结构，称为多螯体或 p62 颗粒，但其生物学功能尚不清楚。在这项研究中，我们使用活细胞成像和 FRAP 方法证明了 p62 蛋白在蛋白酶体抑制条件下结合泛素化蛋白，并通过成为聚集体的成分而暂时从细胞质中分离泛素化蛋白。此外，他们发现被摄入聚集体内的 p62 蛋白在聚集体内发生磷酸化，使其能够更牢固地与多聚泛素链结合。因此，认为多泛素化蛋白与p62一起变得不溶并被隔离在聚集体中。当我们研究磷酸化p62的功能时，我们发现与多聚泛素链的加强结合使得squestsomes稳定存在，并且squestsomes附着在隔离膜上，发现这种识别促进了泛素链蛋白的自噬降解。。这些结果强烈表明 p62 在异常蛋白质的隔离和随后的降解中发挥重要作用。