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Research Results 研究成果

タンパク质品质管理に関わる小胞体内の新区画を発见

~糖尿病、础尝厂、アルツハイマー症などに対峙する革新的治疗法开発に光~
生体防御医学研究所
稲叶 谦次 教授
2025.11.11
研究成果Life & Health

ポイント

  • 小胞体内に存在し、不良タンパク质の凝集を抑制するなどの机能をもつプロテインジスルフィドイソメラーゼ(笔顿滨)ファミリーの中から、カルシウム依存的に相分离する因子笔顿滨础6を発见しました。
  • 相分离した笔顿滨础6はその中で未成熟インスリンの凝集を抑制しつつ、立体构造形成を促进し、成熟インスリンの効率的な生产に不可欠な役割を果たしていることが明らかとなりました。
  • 本机构の破绽が引き起こす种々の疾病の成因解明につながると期待されます。

概要

细胞内におけるタンパク质品质管理の破绽は多くの疾患を引き起こします。东北大学学际科学フロンティア研究所、大学院生命科学研究科(兼务)の奥村正树准教授(国际卓越研究者:ディスティングイッシュトアソシエイトプロフェッサー)(注1)らの研究グループは、日韩英の17研究グループによる国际共同研究により、小胞体(注2)内に局在しカルシウム依存的に相分离(注3)する笔顿滨础6が、その区画内での未成熟インスリンの凝集形成を抑える役割を果たしていることを见いだしました。この発见は、これまで一様と考えられてきた小胞体内が区画化されているという概念変革を与えるものです。

笔顿滨础6の相分离によるタンパク质品质管理机构に対する理解が深まったことで、筋萎缩性侧索硬化症(础尝厂)や糖尿病などの成因解明や、革新的治疗法开発の加速が期待されます。

本成果は、2025年11月11日にNature Cell Biologyのオンライン速報版で公開されます。また、本成果は同誌の表紙に選出されました。

なお本成果は、東北大学大学院生命科学研究科の渡部マイ大学院生、倉持円来大学院生、学際科学フロンティア研究所の金村進吾助教、韓国基礎科学支援研究院のLee Young-Ho教授、Lin Yuxi研究員、徳島大学先端酵素学研究所の齋尾智英教授、松﨑元紀助教、立命館大学生命科学部の萬年太郎助教、関西学院大学生命環境学部の鎌田優香助教、九州大学の稲葉謙次教授らとの共同研究によるものです。

図1. カルシウム依存的なPDIA6の集合化(相分離)

図2. 細胞内PDIA6集合体による成熟インスリンの高効率生産

用语解説

注1. 准教授(国際卓越研究者:ディスティングイッシュトアソシエイトプロフェッサー)
国際的に卓越した研究成果を創出する研究者として、国際卓越研究大学の認定後に採用された独立研究者(PI:Principal Investigator)を指す。

注2. 小胞体
细胞内小器官のひとつであり、分泌タンパク质や膜タンパク质が合成され る。この区画で、分泌タンパク质は酵素依存的に糖锁修饰やジスルフィド结合(注6)形成を受ける。小胞体内は他の细胞内小器官に比べ、カルシウム浓度が约1000倍程度高いことも知られる。

注3. 相分離
细胞内でタンパク质や核酸などの生体分子が特定の条件下で互いに集まり、 液滴(ドロプレット)などの膜を持たない高次会合体を作る现象。この液滴は、溶液の性质を示しながら、细胞内で特定の机能を担う「膜のない细胞内小器官」のように机能すると考えられており、遗伝子発现の制御、シグナル伝达、タンパク质品质管理など、様々な生命现象を制御する役割を果たす。

论文情报

タイトル:Ca2+-driven PDIA6 biomolecular condensation ensures proinsulin folding
(プロインスリンのフォールディングを保証するカルシウム駆动型笔顿滨础6相分离)
著者: *#Young-Ho Lee, *#Tomohide Saio, #Mai Watabe, #Motonori Matsusaki, #Shingo Kanemura, #Yuxi Lin, #Taro Mannen, #Tsubura Kuramochi, #Yuka Kamada, Katsuya Iuchi, Michiko Tajiri, Kotono Suzuki, Yan Li, Yunseok Heo, Kotone Ishii, Kenta Arai, Kazunori Ban, Mayuko Hashimoto, Shuichiro Oshita, Satoshi Ninagawa, Yoshikazu Hattori, Hiroyuki Kumeta, Airu Takeuchi, Shinji Kajimoto, Hiroya Abe, Eiichiro Mori, Takahiro Muraoka, Takakazu Nakabayashi, Satoko Akashi, Tsukasa Okiyoneda, Michele Vendruscolo, Kenji Inaba, and *Masaki Okumura.
#共同笔头着者
*責任著者:東北大学 学際科学フロンティア研究所(兼)大学院生命科学研究科 動的構造生化学分野 准教授(国際卓越研究者 :ディスティングイッシュトアソシエイトプロフェッサー) 奥村 正樹
掲載誌:Nature Cell Biology
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