タンパク質の細胞内配送の校正に関わる新規因子の探索と機構解明

プログラム

ライフサイエンス研究助成　

所属機関

九州大学

所属部署

農学研究院　生命機能科学部門　生物機能分子化学講座　生物化学分野

キーワード

タンパク質配送　オルガネラ　局在化の校正　Msp1

研究結果の概要

申請者は、タンパク質のオルガネラ局在化には配送やり直しの仕組みが存在することを見いだした（Matsumoto et al., Molecular Cell, 2019）。本研究は、ミトコンドリアに局在するAAA型ATPアーゼMsp1を介したタンパク質配送の配送やり直しの分子機構の解明を目指した。まず申請者は、ミトコンドリア外膜に誤配送されたテイルアンカー型（TA）タンパク質がMsp1によって膜から引き抜かれ、GET経路を介して、小胞体に再配送されることを明らかにし、論文発表した（Matsumoto et al., Journal of Cell Biology. 2022）。次に、申請者は、クライオ電子顕微鏡を用いて、耐熱性酵母とゼブラフィッシュ由来Msp1の立体構造を決定し、Msp1が誤配送タンパク質を膜から引き抜く構造基盤を明らかにした。さらに、申請者は、出芽酵母を用いてペルオキシソームに局在する膜タンパク質を人工的にミトコンドリアへ誤配送させる系を構築し、ミトコンドリアに誤配送されたペルオキシソーム膜タンパク質もMsp1を介して、ペルオキシソームに再配送されることを見いだした。

公表論文

1. GET pathway mediates transfer of mislocalized tail-anchored proteins from mitochondria to the ER, Journal of Cell Biology, 2022 Jun 6;221(6):e202104076. doi: 10.1083/jcb.202104076.
2. Proofreading of protein localization mediated by a mitochondrial AAA-ATPase Msp1, Journal of biochemistry, 2023 Mar 31;173(4):265-271. doi: 10.1093/jb/mvac097.
3. Msp1-mediated proofreading mechanism for localization of tail-anchored membrane proteins, Journal of biochemistry,2023 Jun 30;174(1):13-20. doi: 10.1093/jb/mvad025