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シナプス機能におけるS-アシル化動態の時空的解析

研究報告コード R090000044
掲載日 2009年3月13日
研究者
  • 深田 正紀
研究者所属機関
  • 自然科学研究機構 生理学研究所
報告名称 シナプス機能におけるS-アシル化動態の時空的解析
報告概要 蛋白質はリン酸化やユビキチン化、脂質修飾などの翻訳後修飾により、遺伝情報を超えて新たな機能や制御機構が付加され、複雑な細胞機能を制御する。中でもパルミトイル化に代表されるS-アシル化修飾は多くの機能蛋白質にみられる脂質修飾であり、蛋白質を特定の膜ドメインに輸送し、その機能をダイナミックに制御する。S-アシル化は脂質修飾の中でも唯一、外界刺激依存的に可逆的に代謝回転する脂質修飾であり、生体の恒常性や可塑性を精密に制御していると考えられてきた。しかし、S-アシル化サイクルの発見以来30年以上その責任酵素は同定されず、また有効な測定、可視化技術がなかったため、S-アシル化サイクルの動態、およびその制御機構は長らく不明であった。私は酵母の遺伝学的知見を基にS-アシル化に関わると考えられるS-アシル化酵素群(全23種類)をゲノムワイドに探索し単離した。また、神経シナプスでイオンチャンネルの機能発現を制御する蛋白質PSD-95を特異的にS-アシル化する酵素(P-PAT)を同定した。本研究ではこの新規S-アシル化(パルミトイル化)酵素群を手がかりとして、PSD-95などのシナプス機能に関わる蛋白質のパルミトイル化動態を測定、可視化する技術を創出する。さらにはパルミトイル化酵素の活性制御機構を解明することによりパルミトイル化修飾反応の全容解明を目指すとともに、特に神経シナプス機能制御機構との関連を明らかにする。
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関連発表論文 (1)Tsutsumi, R., Fukata, Y., Noritake, J., Iwanaga, T., Perez, F. and Fukata, M. Identification of G-Protein □ subunit palmitoylating enzyme. Mol. Cell. Biol. in press

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http://dx.doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2171-08.2008
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(3)Tsutsumi, R., Fukata, Y., Fukata, M. Discovery of protein-palmitoylating enzymes. Pflugers Arch-Eur. J. Physiol. 456, 1199-1206(2008)

(4)Fukata, Y., Adesnik, H., Iwanaga, T., Bredt, D.S., Nicoll, R.A., Fukata, M. Epilepsy-related ligand/receptor complex LGIl and ADAM22 regulates synaptic transmission. Science 313, 1792-1795(2006)
http://dx.doi.org/10.1126/science.1129947
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(5)Fukata, Y., Iwanaga, T., Fukata, M. Systematic screening for palmitoyl-acyl transferase activity of the DHHC protein family in mammalian cells. Methods 40, 177-182, (2006)
http://dx.doi.org/10.1016/j.ymeth.2006.05.015
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(6)Femandez-Hernando, C., Fukata, M., Bernatchez, P.N., Fukata, Y., Lin, M.I., Bredt, D.S., Sessa, W.C. Identification of Golgi-localized acyl transferases that palmitoylate and regulate endothelial nitric oxide synthase. J. Cell Biol. 174, 369-377(2006)
http://dx.doi.org/10.1083/jcb.200601051
PMid:16864653 PMCid:PMC2064233
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/代謝と機能制御
研究報告資料
  • 深田 正紀. シナプス機能におけるS-アシル化動態の時空的解析. さきがけ 3領域合同研究報告会 講演要旨集「代謝と機能制御」. p.29 - 32.

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