小胞体ストレス応答に関与する膜キナーゼの解析

参与内质网应激反应的膜激酶分析

• 批准号: 11153216
• 负责人: 河野 憲二
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Nara Institute of Science and 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-11153216/
• 关键词: 小胞体ストレス; シャペロン; 膜キナーゼ; アポトシス

細胞に小胞体ストレス(グルコース飢餓、還元化など)がかかり小胞体内にunfolded proteinsが蓄積すると、BiPをはじめとする小胞体シャペロンが転写レベルで誘導される。この反応はUnfolded Protein Response(UPR)と呼ばれ、酵母からヒトに至るまで進化的に保存された細胞のホメオスタシスに関わる重要な応答である。出芽酵母UPR経路では、小胞体膜上のlre1pキナーゼがこのシグナル伝達に重要な役割を果たしている。lRE1遺伝子は酵母では1種であるが、動物細胞ホモログはα、β2種類見つかっている。私達は2種のホモログの生理機能を明らかにする目的で、Tet off誘導型transfectantsを取得しその解析を行った。UPR経路は、小胞体膜キナーゼの過剰発現によっても誘導することが可能であることがわかっている。そこでヒトhlRE1α及びhlRE1βの野生型、変異型(dominant negative)をそれぞれ誘導的に発現する安定なHeLa細胞を取得し、誘導後における小胞体ストレス応答について解析した。それぞれの細胞をTet offの培地に変えると、ヒトhlRE1の転写レベル、蛋白レベルでの誘導が認められ、誘導されたhlRE1蛋白質は主に小胞体・核膜に在局した。hlRE1αの発現は、小胞他シャペロンであるBiPの転写レベルでの誘導を起こしUPRに関わっていることを支持したが、hlRE1βの発現はBiPの誘導を起こさず、細胞のアポトシスを引き起こすことが明らかとなった。また活性化されるために自己リン酸化が必要であることも明らかとなった。この系を用いてhlRE1αとhlRE1βの生理作用の違いを明らかにしていく予定である。

当细胞发生ER应激（葡萄糖饥饿，还原酶等）并在内质网中积聚的展开蛋白质时，在转录水平上诱导了内质网和其他内质网和其他内质网。该反应称为展开的蛋白质反应（UPR），是进化保守的细胞稳态涉及的重要反应，从酵母到人类。在发芽的酵母UPR途径中，内质网膜上的LRE1P激酶在该信号传导中起重要作用。尽管LRE1基因是酵母中的一种，但已经发现了两种类型的动物细胞同源物。我们获得并分析了TET非诱导的转染物，以阐明两种同源物的生理功能。已证明UPR途径也可以通过内质网膜激酶过表达来诱导。因此，获得了稳定的HELA细胞，以诱导表达野生型和显性的负人HLRE1α和HLRE1β，并分析了诱导后对内质网应激的反应。当每个细胞转换为TET-OFF培养基时，观察到人类HLRE1在转录和蛋白水平上的诱导，并且诱导的HLRE1蛋白主要定位于内质网和核膜。尽管HLRE1α的表达支持它由于BIP的诱导，囊泡和其他伴侣蛋白的诱导而参与了UPR，但在转录水平上，HLRE1β的表达没有诱导BIP，导致细胞凋亡。还揭示了激活需要自磷酸化。该系统将用于阐明HLRE1α和HLRE1β的生理效应差异。

项目成果

Kimata,Y.: "Impairel proteasome function rescues thermosensitivity of yeast cells lacking the coatomer subunit ε-COP"J.Biol.Chem.. (印刷中). (2000)

Kimata, Y.：“蛋白酶体功能受损可挽救缺乏外壳亚基 ε-COP 的酵母细胞的热敏感性”J.Biol.Chem..（出版中）。

Kimata,Y.: "Mutation of the yeast ε-COP gene ANU2 causes abnormal nuclear morphology and defects in intracellular resicular transport"Cell Struct.Funct.. 24. 197-208 (1999)

Kimata, Y.：“酵母 ε-COP 基因 ANU2 的突变导致核形态异常和细胞内网状运输缺陷”Cell Struct.Funct.. 24. 197-208 (1999)