分泌蛋白質の品質管理機構としての小胞体内蛋白分解メカニズムの解析

内质网蛋白降解机制作为分泌蛋白质量控制机制的分析

• 批准号: 11144237
• 负责人: 小出 武比古
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11144237/
• 关键词: 小胞体品質管理機構; グルコーストリミング; マンノーストリミング; マンノシダーゼI; 糖鎖修飾; キフネンシン; プロテアソーム; タンパク分解

昨年までの研究で、折りたたみ異常の新生分泌蛋白質は、分泌されず、細胞内においてプロテアソームによって選択的に分解されることを明らかにすると共に、ラット肝ミクロソームから小胞体膜結合性の2種のプロテアソームを精製した。今年は、異常蛋白質が分泌経路から分解経路に選択的にスイッチングされるきわめて重要なシグナルが糖鎖のプロセッシング過程に存在することを見いだした。血漿蛋白質に代表される分泌蛋白質のN型糖鎖は、ペプチド鎖の合成と共にG1c_3Man_9G1cNAc_2からなるコア糖鎖がアミノ酸配列中のAsn-Xaa-Thr/Ser-配列のAsnに付加された後、小胞体内においてグルコーストリミングとマンノーストリミングというプロセッシングを受けるが、キフネンシンやデオキシマンノジリマイシンなどによって、途中の小胞体マンノシターゼIによるB枝からの最初のマンノーストリミングを止めると、プロテアソームインヒビターの非存在下においても異常蛋白質の細胞内分解が起こらなくなることが分かった。すなわち、小胞体マンノシダーゼIによるMan_9G1cNAcNA_2からMan_8G1cNAc_2-ヘのステップが分解経路へのシグナルとなっていることが示唆された。しかも、このシグナルはカスタノスペルミンによってグルコーストリミンクを止め、カルネキシンやカルレテイキュリンとの相互作用を無くしても、機能することから、小胞体品質管理機構にカルネキシン/カルレティキュリン非依存性の分解系シグナルが存在することが明らかになった。

直到去年进行的研究表明，错误折叠的新分泌蛋白不会被分泌，而是被细胞内的蛋白酶体选择性降解，并且在大鼠肝微粒体中检测到了两种类型的内质网膜结合蛋白酶体。今年，我们发现糖链加工过程中存在一个极其重要的信号，可以选择性地将异常蛋白质从分泌途径切换到降解途径。以血浆蛋白为代表的分泌蛋白的N-聚糖，在肽链合成过程中，将由G1c_3Man_9G1cNAc_2组成的核心糖链添加到氨基酸序列中的Asn-Xaa-Thr/Ser-序列的Asn上，形成囊泡在体内，有称为葡萄糖修剪和甘露糖修剪的过程。然而，如果使用 kifunensine 或脱氧甘露尻霉素停止内质网甘露糖苷酶 I 对 B 分支的甘露糖的初始修剪，即使在没有蛋白酶体抑制剂的情况下，也不会发生异常蛋白质的细胞内降解。换句话说，表明内质网甘露糖苷酶I从Man_9G1cNAcNA_2到Man_8G1cNAc_2-的步骤充当降解途径的信号。此外，即使当栗精胺停止葡萄糖修饰并且消除与钙联蛋白和钙网蛋白的相互作用时，该信号仍起作​​用。已经清楚存在分解信号。

项目成果

Shinichi Kondo: "Factor XII Tenri, a novel cross-reacting material negative factor XII deficienc occurs throu h a roteasome-mediated degradation"Blood. 93・12. 4300-4308 (1999)

Shinichi Kondo：“因子 XII Tenri，一种新型交叉反应物质，通过旋转酶体介导的降解而产生负性因子 XII 缺乏”，血液 93・12（1999）。