ＵＢＱＬＮ４複合体が司る膜タンパク質の新しい品質管理機構

由 UBQLN4 复合物控制的膜蛋白新质量控制机制

• 批准号: 14J05957
• 负责人: 鈴木 理滋
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J05957/
• 关键词: タンパク質品質管理; 膜タンパク質; ユビキチン; プロテアソーム; シグナル配列; SRP

本研究の目的は、埋め込みに失敗した不良膜タンパク質の代謝メカニズムの解明である。この目的を達成するため、本研究者はこれまで不良膜タンパク質モデルをデザインし、このモデル基質の認識・分解に関わる因子としてUBALN4を同定した。しかしながら、UBQLN4が不良膜タンパク質モデルだけでなく、細胞内に生じうる内在性不良膜タンパク質の分解に関与するかは謎に満ちていた。そこで本研究者は内在性不良膜タンパク質を誘導するため、トランスロコン特異的阻害剤を用いて検証した。UBQLN4 KD条件下かつトランスロコン阻害剤を用いると、コントロールKD条件下に比べ、細胞内に蓄積するユビキチン化タンパク質量が増加した。また、免疫染色法を行った結果、ユビキチン陽性凝集体が観察された。この結果はUBQLN4が細胞内に生じる内在性不良膜タンパク質の分解に関わることを示唆している。次に本研究者は蓄積したユビキチン化タンパク質の中に膜タンパク質が含まれていることを検証するため、一回膜貫通型タンパク質VCAM1の挙動を調査した。VCAM1はトランスロコン阻害剤存在下で不良膜タンパク質として速やかに分解されるタンパク質である。UBQLN4 KD条件下かつトランスロコン阻害剤存在下で、不良VCAM1が安定化すること、また可溶性・不溶性分画を行った結果、不溶性画分に不良VCAM1が多く存在することを見出した。これらの結果から、UBQLN4は内在性不良膜タンパク質の分解に関与することを初めて明らかにした。

本研究的目的是阐明未能嵌入的缺陷膜蛋白的代谢机制。为了实现这一目标，研究人员设计了一个有缺陷的膜蛋白模型，并将UBALN4确定为参与该模型底物识别和降解的因子。然而，UBQLN4是否不仅参与缺陷膜蛋白模型，而且还参与细胞内发生的内源性缺陷膜蛋白的降解仍然是一个谜。因此，本研究人员研究了使用易位子特异性抑制剂来诱导内源性缺陷膜蛋白。在 UBQLN4 KD 条件下并使用易位子抑制剂，与对照 KD 条件相比，细胞内积累的泛素化蛋白的量有所增加。此外，免疫染色的结果是，观察到泛素阳性聚集体。该结果表明 UBQLN4 参与细胞内产生的内源性缺陷膜蛋白的降解。接下来，研究人员研究了单跨膜蛋白VCAM1的行为，以验证膜蛋白是否包含在积累的泛素化蛋白中。 VCAM1 是一种在易位子抑制剂存在的情况下会迅速降解为有缺陷的膜蛋白的蛋白质。我们发现缺陷型 VCAM1 在 UBQLN4 KD 条件下和易位子抑制剂存在下稳定，并且通过进行可溶性/不溶性分级分离，我们发现缺陷型 VCAM1 在不溶性级分中丰富。这些结果首次揭示UBQLN4参与内源性缺陷膜蛋白的降解。

项目成果

UBQLN4による膜タンパク質品質管理機構の解明

UBQLN4 阐明膜蛋白质量控制机制

• 发表时间: 2016
• 作者: Tanaka;H.;Takahashi;T.;Xie;Y.;Minami;R.;Yanagi;Y.;Hayashishita;M.;Suzuki;R.;Yokota;N.;Shimada;M.;Mizushima;T.;Kuwabara;N.;Kato;R.;Kawahara;H.;鈴木理滋;鈴木理滋
• 通讯作者: 鈴木理滋

膜タンパク質の品質管理におけるUBQLN4の役割

UBQLN4 在膜蛋白质量控制中的作用

• 发表时间: 2014
• 作者: Tanaka;H.;Takahashi;T.;Xie;Y.;Minami;R.;Yanagi;Y.;Hayashishita;M.;Suzuki;R.;Yokota;N.;Shimada;M.;Mizushima;T.;Kuwabara;N.;Kato;R.;Kawahara;H.;鈴木理滋;鈴木理滋;Rigel Suzuki;鈴木理滋
• 通讯作者: 鈴木理滋

ミスローカライズした膜タンパク質分解機構の解明

阐明错误定位的膜蛋白降解机制

• 发表时间: 2016
• 作者: Tanaka;H.;Takahashi;T.;Xie;Y.;Minami;R.;Yanagi;Y.;Hayashishita;M.;Suzuki;R.;Yokota;N.;Shimada;M.;Mizushima;T.;Kuwabara;N.;Kato;R.;Kawahara;H.;鈴木理滋
• 通讯作者: 鈴木理滋

UBQLN is essential for quality control of mislocalized proteins.

UBQLN 对于错误定位蛋白质的质量控制至关重要。

• 发表时间: 2015
• 作者: Tanaka;H.;Takahashi;T.;Xie;Y.;Minami;R.;Yanagi;Y.;Hayashishita;M.;Suzuki;R.;Yokota;N.;Shimada;M.;Mizushima;T.;Kuwabara;N.;Kato;R.;Kawahara;H.;鈴木理滋;鈴木理滋;Rigel Suzuki
• 通讯作者: Rigel Suzuki

UBQLN4 is essential for the degradation of mislocalized membrane proteins

UBQLN4 对于错误定位膜蛋白的降解至关重要

• 发表时间: 2014
• 作者: Tanaka;H.;Takahashi;T.;Xie;Y.;Minami;R.;Yanagi;Y.;Hayashishita;M.;Suzuki;R.;Yokota;N.;Shimada;M.;Mizushima;T.;Kuwabara;N.;Kato;R.;Kawahara;H.;鈴木理滋;鈴木理滋;Rigel Suzuki;鈴木理滋;Rigel Suzuki
• 通讯作者: Rigel Suzuki