A03-1：「細胞内生命金属動態を制御するタンパク質メタレーション」
神戸 大朋（京都大学大学院生命科学研究科）
Lab website
亜鉛（Zn）は、ヒトにおいては3,000を超えるタンパク質と結合（メタレーション）し、Zn結合タンパク質として多彩な生理機能を発揮します。Znが多数のタンパク質の中から目的タンパク質を探し当て、正しくメタレーションするためには、Zn輸送体によって細胞外から取り込まれたZnが、細胞内で目的タンパク質に正確に配送されるという一連の制御が不可欠です。一方、Zn輸送体はある種の有害金属も輸送することから、メタレーションの過程は、有害金属の毒性発現制御とも密接に関わります。そこで、Zn輸送体を出発点とするZnメタレーションに機能するタンパク質を同定してその分子機序を解明し、Znの生命機能発現の謎にせまります。さらに、本研究を拡張し、生命金属がタンパク質を介して生理機能を発揮するまでの一連の金属動態を解析します。また、毒性金属がこの生命金属動態に及ぼす影響と、生命金属輸送体を介した有害金属の細胞内動態解析とを融合させて、有害金属毒性発現メカニズムを明らかにします。これら成果を有機的に統合させ、生命金属輸送体からのメタレーション制御に着眼した新しいコンセプトによる毒性発現のシミュレーションモデルの構築を目指します。
【関連する代表的論文】
T. Takeda, S. Miyazaki, M. Kobayashi, K. Nishino, T. Goto, M. Matsunaga, M. Ooi, H. Shirakawa, F. Tani, T. Kawamura, M. Komai, and *T. Kambe
“Zinc deficiency causes delayed ATP clearance and adenosine generation in rats and cell culture models”
Communications Biology, 2018, 1, 113
doi: 10.1038/s42003-018-0118-3
プレスリリース
Y. Nishito, N. Tsuji, H. Fujishiro, T. Takeda, T. Yamazaki, F. Teranishi, F. Okazaki, A. Matsunaga, K. Tuschl, R. Rao, S. Kono, H. Miyajima, H. Narita, S. Himeno, and *T. Kambe
“Direct Comparison of Manganese Detoxification/Efflux Proteins and Molecular Characterization of ZnT10 Protein as a Manganese Transporter”
The Journal of Biological Chemistry, 2016, 291, 14773–14787
doi: 10.1074/jbc.M116.728014
N. Itsumura, Y. Kibihara, K. Fukue, A. Miyata, K. Fukushima, R. Tamagawa-Mineoka, N. Katoh, Y. Nishito, R. Ishida, H. Narita, H. Kodama, and *T. Kambe
“Novel mutations in SLC30A2 involved in the pathogenesis of transient neonatal zinc deficiency”
Pediatric Research, 2016, 80, 586-594
doi: 10.1038/pr.2016.108
プレスリリース
A. Fukunaka, Y. Kurokawa, F. Teranishi, I. Sekler, K. Oda, M. L. Ackland, V. Faundez, M. Hiromura, S. Masuda, M. Nagao, S. Enomoto, and *T. Kambe
“Tissue non-specific alkaline phosphatase is activated via a two-step mechanism by zinc transport complexes in the early secretory pathway”
The Journal of Biological Chemistry, 2011, 286, 16363–16373
doi: 10.1074/jbc.M111.227173
T. Kambe and *G. K. Andrews
“Novel proteolytic processing of the ectodomain of the zinc transporter ZIP4 (Slc39a4) during zinc deficiency is inhibited by acrodermatitis enteropathica mutations”
Molecular and Cellular Biology, 2009, 29, 129–139
doi: 10.1128/MCB.00963-08