小胞体内酸化還元バランスのダイナミックな制御機構の解明

阐明内质网氧化还原平衡的动态控制机制

基本信息

批准号：
12J04142
负责人：
垣花太一
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度、私は二つのテーマについて研究を行った。一つ目は小胞体内で膨大な量の分泌タンパク質のフォールディングを担う小胞体酸化酵素、ErolとPrx4の局在メカニズムに関する研究である。これら二つの酸化酵素は、小胞体に必須な酵素であるにも関わらず、小胞体局在タンパク質を小胞体に係留させる小胞体残留シグナルをもたないという、非常に興味深い特徴を有している。私は、この二つの酸化酵素が、ERp44とPDIによって、小胞体と小胞体一ゴルジ中間体の二段階で係留を受けていることを明らかにした。この成果は、2013年10月付けでJournal of Biological Chemistry掲載された。さらに、2013年10月に金沢大学で行われた第8回小胞体ストレス研究会で私が口頭発表を行い大きな反響を得た。二つ目のテーマは、サイトゾルでのタンパク質のホメオスタシスの乱れが、別のオルガネラである小胞体にどのような影響を及ぼすかを研究目的に研究を行った。これまで、個々のオルガネラ単位でのタンパク質の品質管理機構については多くの知見が報告されているが、オルガネラを隔離する脂質二重膜を越えて、オルガネラ間でのタンパク質の品質管理及び恒常性維持機構については、全く研究が行われていなかった。私は、North Western大学のMorimoto. R教授とMax Planck研究所のHartl. U教授らとの共同研究の下、サイトゾルでのプロテアソーム阻害や凝集性タンパク質の発現、さらに老化に伴って、小胞体内のレドックスバランスを還元的にシフトさせる現象を発見した。小胞体内がレドックス環境は分泌タンパク質の分泌遅延や、カルシウム制御の乱れを引き起こすことが知られている。こうした背景から、我々の発見した現象はサイトゾルでのタンパク質の品質管理の乱れが、小胞体に障害をもたらすだけでなく、細胞内外での機能制御の乱れへと発展するという新たな経路を示唆する。これらの知見をまとめ、現在国際科学誌に投稿準備を進めている

今年，我对两个主题进行了研究。首先是关于EROL和PRX4定位机理的研究，即负责在内质网中折叠大量分泌蛋白质的内质网氧化酶。这两种氧化酶具有非常有趣的特征，尽管对于内质网是必不可少的，但它们没有内质网残留信号，可以将内质性网状蛋白局部到内质网中。我已经透露，这两种氧化酶在两个阶段被ERP44和PDI停泊：内质网和内质网一个高尔基体中间体。该结果于2013年10月发表在《生物化学杂志》上。此外，我在2013年10月在卡纳泽大学举行的第8个内质网应激研究小组进行了口头介绍，得到了巨大的回应。第二个主题是研究细胞质中蛋白质稳态中蛋白质稳态破坏对另一个细胞器，内质网的影响。迄今为止，已经报道了许多关于单个细胞器单元中蛋白质质量控制机制的发现，但是尚未对Organelle之间的蛋白质质量控制和维持蛋白质质量控制和维持稳态的机制进行研究，而不是脂质双层膜的延迟器细胞器。与北西大学的Morimoto R教授和Hartl教授合作。 Max Planck Institute的U，我发现了一种现象，其中蛋白酶体在细胞质中抑制，聚集蛋白的表达以及内质网中氧化还原平衡随着年龄的增长而减少。已知内质网中的氧化还原环境会导致分泌蛋白的分泌延迟和钙调节中的紊乱。在这种情况下，我们的发现提出了一种新的途径，其中细胞质中蛋白质质量控制的破坏不仅会损害内质网，而且导致细胞内外功能调节的破坏。这些发现已编译，目前正准备将其提交给国际科学杂志。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Dynamic regulation of Erola and Prx4 localization in the secretory pathway

分泌途径中 Erola 和 Prx4 定位的动态调节

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Taichi Kakihana;Kazutaka Araki;Stefano Vavassori;Shun-ichiro Iemura;Margherita Cortini;Claudio Fagioli;Tohru Natsume;Roberto Sitia and Kazuhiro Nag ata;垣花太一
通讯作者：
垣花太一