計画班員

A02-3

糖鎖およびリン酸修飾の基盤となる選別輸送ゾーンの分子機構と生理機能の解析
研究代表者
後藤聡
立教大学 理学部 生命理学科

研究概要

細胞外に分泌または細胞膜に提示される多数のタンパク質には、糖鎖やリン酸基など多種多様な翻訳後修飾が付加される。このような翻訳後修飾は、そのタンパク質の活性に必要であるのみならず、その安定性や輸送方向の制御などにも重要な役割を果たす。多様で重要な機能をもつ翻訳後修飾が行われるオルガネラは、主として小胞体やゴルジ体である。しかし、そのようなオルガネラ内で、多様な翻訳後修飾が混乱せずに正しく付加されるメカニズムについては、いまだ多くの疑問が残されている。

私達は、ショウジョウバエの細胞内で分散して存在するミニゴルジ体には、それぞれ異なる翻訳後修飾に関与するタンパク質が局在することを見出した。この結果は、ゴルジ体は一様ではなく機能的に異なる領域(ゾーン)から形成されていることを示している(PNAS, 2005)。さらに、このようなゾーンが小胞体にも存在する可能性も見出している。本研究では、ゾーンの形成メカニズムやその生理学的意義について明らかにしたいと考えている。

代表的な原著論文

  1. Yamamoto-Hino,M. and Goto,S. (2016) Spätzle-processing enzyme-independent activation of the Toll pathway in Drosophila innate immunity. Cell Struct. Funct., 41, 55-60
  2. Yamamoto-Hino,M., Muraoka,M., Kondo,S., Ueda,R., Okano,H. and Goto,S. (2015) Dynamic regulation of innate immune responses in Drosophila by Senju-mediated glycosylation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 112, 5809-5814
  3. Yamamoto-Hino,M., Yoshida,H., Ichimiya,T., Sakamura,S., Maeda,M., Kimura,Y., Sasaki,N., Aoki-Kinoshita,K.Y, Kinoshita-Toyoda,A., Toyoda,H., Ueda,R., Nishihara,S., and Goto,S. (2015) Phenotype-based clustering of glycosylation-related genes by RNAi-mediated gene silencing. Genes Cells, 20, 521-542
  4. Yamamoto-Hino,M., Abe,M., Shibano,T., Setoguchi,Y., Awano,W., Ueda.R., Okano,H. and Goto,S. (2012) Cisterna-specific localization of glycosylation-related proteins to the Golgi apparatus. Cell Struct. Funct., 37, 55-63
  5. Yano,H., Yamamoto-Hino,M., Awano,W., Aoki-Kinoshita,K.F., Tsuda-Sakurai,K., Okano,H. and Goto,S. (2012) Identification of proteasome components required for apical localization of Chaoptin using functional genomics. J. Neurogenet., 26, 53-63
  6. Yamamoto-Hino,M., Kanie,Y., Awano,W., Aoki-Kinoshita,K.F., Yano,H., Nishihara,S., Okano,H., Ueda,R., Kanie,O. and Goto,S. (2010) Identification of genes required for neural-specific glycosylation using functional genomics. PLoS Genetics, 6, e1001254
  7. Mukai,A., Yamamoto-Hino,M., Awano,W., Watanabe,W., Komada,M. and Goto,S. (2010) Balanced ubiquitylation and deubiquitylation of Frizzled regulate cellular responsiveness to Wingless/Wnt. The EMBO J., 29, 2114-2125
  8. Midorikawa,R., Yamamoto-Hino,M., Awano,W., Hinohara,Y., Ueda,R. and Goto,S. (2010) Autophagy-dependent rhodopsin degradation prevents retinal degeneration in DrosophilaJ. Neurosci., 30, 10703-10719
  9. Yano,H., Yamamoto-Hino,M., Abe,M., Kuwahara,R., Haraguchi,S., Kusaka,I., Awano,W., Kinoshita-Toyoda,A., Toyoda,H. and Goto,S. (2005) Distinct functional units of the Golgi complex in Drosophila cells.  Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 13467-13472
  10. Goto,S., Taniguchi,M., Muraoka,M., Toyoda,H., Sado,Y., Kawakita,M. and Hayashi,S. (2001) UDP-sugar transporter implicated in glycosylation and processing of Notch. Nature Cell Biol., 3, 816-822

総説

  1. Yamamoto-Hino,M. and Goto,S. (2014) Localization of glycosyl enzymes and nucleotide-sugar transporters in the endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus. In “Glycoscience: Biology and Medicine” Taniguchi, N. et al. ed. SpringerReference, Heidelberg http://www.springerreference.com/docs/edit/chapterdbid/395347.html
  2. Yamamoto-Hino,M., Okano,H., Kanie,O. and Goto,S. (2012) Structure, Function and Formation of Glycans in Drosophila. In “Glycans: Biochemistry, Characterization and Applications.” pp.165-188 Mora Montes, H. M. ed. Nova Science publishers, Inc., NY
  3. Yamamoto-Hino,M. and Goto,S. (2013) In vivo RNAi-based screens: studies in model organisms. Genes, 4, 646-665
  4. Mukai,A., Yamamoto-Hino,M., Komada.M., Okano,H. and Goto,S. (2012) Balanced ubiquitination determines cellular responsiveness to extracellular stimuli. Cellular and Molecular Life Sciences, 69, 4007-4016
  5. Goto,S. (2006) Regulation of glycosylation by Golgi units. Trends in Glycoscience and Glycotechnology 18, 377-382