小胞体のタンパク質品質管理におけるマンノース修飾の役割

甘露糖修饰在内质网蛋白质量控制中的作用

• 批准号: 02J05491
• 负责人: 中務 邦雄
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J05491/
• 关键词: 真核生物; 小胞体; マンノース; 品質管理機構; タンパク質; 糖鎖

真核生物の小胞体は、分泌タンパク質や中央空胞系オルガネラの生合成の場となっている。小胞体にはタンパク質の品質管理機構が存在し、正しい高次構造を形成した正常タンパク質のみをゴルジ以降へ送り出し、正しい高次構造を形成できなかった異常タンパク質は分泌することなく小胞体に留める。異常タンパク質の蓄積は細胞生存にとって害悪である。小胞体には、異常タンパク質をサイトゾルへ送り返し分解、除去する系(ERAD:Endoplasmic Reticulum Associated Degradation)と、分子シャペロンを発現させることによって異常タンパク質の凝集体形成を防ぐ系(Unfolded Protein Response)が存在し、異常タンパク質の蓄積という危機的状況に対処している。我々はこれまでに、in vitro、in vivoの実験から、2種類のモデル異常タンパク質(pαFの変異体と糸状菌由来プロテアーゼの変異体)が分解されずに小胞体内に蓄積した場合、O型糖鎖付加を受けて可溶性となること、さらに可溶性となった異常タンパク質の一部は品質管理機構による小胞体内への滞留を免れ、細胞外へ分泌されうることを見出していた。平成15年度はこの現象の生理的意義について検討した。分解系とO型糖鎖付加に関与する遺伝子の二重破壊酵母株は、恒常的にUnfolded Protein Responseが亢進されており、異常タンパク質の蓄積にも感受性を示した。さらに、蛍光抗体法による顕微鏡観察から、この二重破壊株の中で異常タンパク質が大きな凝集体を形成していることが示唆されるデータを得た。これらの結果から、O結合型糖鎖付加は異常タンパク質が蓄積することによって引き起こされるストレスから細胞を守る役割をもつことが示唆された。これらの結果を学位論文としてまとめ、平成16年1月に学位を取得した。また、第56回日本細胞生物学会大会のワークショップ、第76回日本生化学会大会のポスター討論会で発表を行った。

真核生物内质网是分泌蛋白和中央液泡细胞器的生物合成部位。内质网具有针对蛋白质的质量控制机制，只有形成正确的高阶结构的正常蛋白质才会发送到高尔基体及以后的蛋白质，并且无法形成正确的高阶结构的异常蛋白质在内质网中保留在无需分泌的情况下。异常蛋白质的积累对细胞存活有害。内质网的系统具有一个系统，该系统可将异常的蛋白质（ERAD）分解和去除，并消除异常的蛋白质反应，以防止形成异常蛋白质蛋白质的聚集，以表达分子伴侣，从而涉及非异构蛋白质积累的关键状况。我们先前已经从体外和体内实验中发现，当两种类型的模型异常蛋白（Pαf的突变体和源自丝状真菌的突变体和蛋白酶突变体）积聚在内质网中，而无需降解而不会在不降解的情况下通过在某些类型的O糖基化中溶于溶液中，并且可以从溶解的溶液中溶解，并且可以从某些类型的溶液中伸出依赖的糖基化的量通过质量控制机制进行内质网，可以细胞外分泌。 2003年，我们研究了这种现象的生理意义。参与降解系统和O型糖基化的基因的双层酵母菌菌株通过展开的蛋白质反应不断增强，并且也容易受到异常蛋白质积累的影响。此外，通过免疫荧光方法的微观观察提供了数据，这表明异常蛋白质在该双重菌株中形成大骨料。这些结果表明，O连接的糖基化在保护细胞免受因异常蛋白质积累引起的应激中起作用。这些结果汇编为论文，并于2004年1月获得学位。在日本细胞生物学学会第56届会议上，演讲也是在日本生物化学学会第76会议上进行的。