東北大学
学際科学フロンティア研究所

細胞は、新規に合成されたタンパク質の天然構造の構築を促し、その品質を管理するための巧妙なしくみを備えています。タンパク質の品質管理の破綻は、神経変性疾患やⅡ型糖尿病などを引き起こす原因となっていることは広く知られています。そこでオルガネラの1つ小胞体においては、厳密にタンパク質の品質を管理するための因子が多く存在します。特に、小胞体内は他のオルガネラと比べ酸化的な環境であり、タンパク質中にジスルフィド結合(チオール基間の酸化)を導入する環境であり、近年、哺乳動物細胞の小胞体においてジスルフィド結合を触媒する20種類以上ものProtein Disulfide Isomerase (PDI)ファミリー酵素群が見つかってきました。しかしながら、それぞれPDIファミリーの構造や機能がわかっていないものも多く、さらに各PDIファミリーによる多種多様な基質認識の機構や触媒機構も殆どわかっていません。そこで、1分子観察、溶液構造解析、X線結晶構造解析、細胞生物学や生化学的アプローチにより、PDIファミリーによる基質触媒機構の解明を目指し、細胞が備えるタンパク質品質管理を明らかにします。細胞のタンパク質品質管理の破綻は、糖尿病や神経変性疾患を引き起こすことが知られており、本研究成果はこれら疾患の分子レベルでの成因解明にも繋がると期待しています。