2024/10/17 更新

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シバタ　ヒデキ
柴田　秀樹
SHIBATA, Hideki
所属
大学院生命農学研究科 応用生命科学専攻 応用生命科学 教授
大学院担当
大学院生命農学研究科
学部担当
農学部 応用生命科学科
職名
教授
連絡先
メールアドレス

学位 2

  1. 博士(理学) （ 2001年9月   神戸大学 ） 

  2. 理学修士

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研究キーワード 1

  1. カルシウム結合タンパク質　細胞内物質輸送

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研究分野 8

  1. ライフサイエンス / 応用生物化学

  2. ライフサイエンス / 応用分子細胞生物学

  3. ライフサイエンス / 機能生物化学  / 機能生物化学

  4. ライフサイエンス / 細胞生物学

  5. ライフサイエンス / 分子生物学

  6. ライフサイエンス / 応用分子細胞生物学

  7. ライフサイエンス / 応用生物化学

  8. ライフサイエンス / 機能生物化学

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現在の研究課題とSDGs 2

  1. カルシウム結合蛋白質ALG-2の機能解析

  2. コラーゲン分泌を調節するカルシウム制御ネットワークの解析

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経歴 6

  1. 名古屋大学 大学院生命農学研究科 応用生命科学専攻   教授

    2023年11月 - 現在

  2. 名古屋大学   大学院生命農学研究科 応用生命科学専攻   准教授

    2018年4月 - 2023年10月

  3. 名古屋大学   大学院生命農学研究科 応用分子生命科学専攻 応用生命化学   准教授

    2014年5月 - 2018年3月

  4. 名古屋大学大学院生命農学研究科　助教

    2007年4月 - 2010年11月

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    国名：日本国

  5. 名古屋大学大学院生命農学研究科　助手

    2000年7月 - 2007年3月

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    国名：日本国

  6. 神戸大学理学部 助手

    1999年2月 - 2000年6月

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    国名：日本国

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学歴 3

  1. 神戸大学   自然科学研究科

    1997年4月 - 1999年1月

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    国名： 日本国

  2. 神戸大学   自然科学研究科   生物学

    - 1997年3月

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    国名： 日本国

  3. 神戸大学   理学部   生物学科

    - 1995年

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    国名： 日本国

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所属学協会 8

  1. 日本農芸化学会

  2. 日本生化学会

  3. 日本細胞生物学会

  4. 日本分子生物学会

  5. 日本分子生物学会

  6. 日本生化学会

  7. 日本細胞生物学会

  8. 日本農芸化学会

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受賞 1

  1. 農芸化学奨励賞

    2011年5月   日本農芸化学会  

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    受賞国：日本国

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論文 86

  1. Cytoprotective Role of Autophagy in CDIP1 Expression-Induced Apoptosis in MCF-7 Breast Cancer Cells 査読有り 国際誌

    Inukai, R; Mori, K; Maki, M; Takahara, T; Shibata, H

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES   25 巻 ( 12 )   2024年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：International Journal of Molecular Sciences  

    Cell death-inducing p53-target protein 1 (CDIP1) is a proapoptotic protein that is normally expressed at low levels and is upregulated by genotoxic and endoplasmic reticulum stresses. CDIP1 has been reported to be localized to endosomes and to interact with several proteins, including B-cell receptor-associated protein 31 (BAP31) and apoptosis-linked gene 2 (ALG-2). However, the cellular and molecular mechanisms underlying CDIP1 expression-induced apoptosis remain unclear. In this study, we first demonstrated that CDIP1 was upregulated after treatment with the anticancer drug adriamycin in human breast cancer MCF-7 cells but was degraded rapidly in the lysosomal pathway. We also demonstrated that treatment with the cyclin-dependent kinase 5 (CDK5) inhibitor roscovitine led to an increase in the electrophoretic mobility of CDIP1. In addition, a phosphomimetic mutation at Ser-32 in CDIP1 resulted in an increase in CDIP1 expression-induced apoptosis. We also found that CDIP1 expression led to the induction of autophagy prior to apoptosis. Treatment of cells expressing CDIP1 with SAR405, an inhibitor of the class III phosphatidylinositol 3-kinase VPS34, caused a reduction in autophagy and promoted apoptosis. Therefore, autophagy is thought to be a defense mechanism against CDIP1 expression-induced apoptosis.

    DOI： 10.3390/ijms25126520

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  2. New Insights into the Regulation of mTOR Signaling via Ca<SUP>2+</SUP>-Binding Proteins 査読有り 国際誌

    Amemiya, Y; Maki, M; Shibata, H; Takahara, T

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES   24 巻 ( 4 )   2023年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：International Journal of Molecular Sciences  

    Environmental factors are important regulators of cell growth and proliferation. Mechanistic target of rapamycin (mTOR) is a central kinase that maintains cellular homeostasis in response to a variety of extracellular and intracellular inputs. Dysregulation of mTOR signaling is associated with many diseases, including diabetes and cancer. Calcium ion (Ca2+) is important as a second messenger in various biological processes, and its intracellular concentration is tightly regulated. Although the involvement of Ca2+ mobilization in mTOR signaling has been reported, the detailed molecular mechanisms by which mTOR signaling is regulated are not fully understood. The link between Ca2+ homeostasis and mTOR activation in pathological hypertrophy has heightened the importance in understanding Ca2+-regulated mTOR signaling as a key mechanism of mTOR regulation. In this review, we introduce recent findings on the molecular mechanisms of regulation of mTOR signaling by Ca2+-binding proteins, particularly calmodulin (CaM).

    DOI： 10.3390/ijms24043923

    Web of Science

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  3. Hepatitis C Virus-Induced ROS/JNK Signaling Pathway Activates the E3 Ubiquitin Ligase Itch to Promote the Release of HCV Particles via Polyubiquitylation of VPS4A 査読有り 国際誌

    Deng, L; Liang, YJ; Ariffianto, A; Matsui, C; Abe, T; Muramatsu, M; Wakita, T; Maki, M; Shibata, H; Shoji, I

    JOURNAL OF VIROLOGY   96 巻 ( 6 ) 頁： e0181121   2022年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of Virology  

    We previously reported that hepatitis C virus (HCV) infection activates the reactive oxygen species (ROS)/c-Jun N-terminal kinase (JNK) signaling pathway. However, the roles of ROS/JNK activation in the HCV life cycle remain unclear. We sought to identify a novel role of the ROS/JNK signaling pathway in the HCV life cycle. Immunoblot analysis revealed that HCV-induced ROS/JNK activation promoted phosphorylation of Itch, a HECT-type E3 ubiquitin ligase, leading to activation of Itch. The small interfering RNA (siRNA) knockdown of Itch significantly reduced the extracellular HCV infectivity titers, HCV RNA, and HCV core protein without affecting intracellular HCV infectivity titers, HCV RNA, and HCV proteins, suggesting that Itch is involved in the release of HCV particles. HCV-mediated JNK/Itch activation specifically promoted polyubiquitylation of an AAA-type ATPase, VPS4A, but not VPS4B, required to form multivesicular bodies. Site-directed mutagenesis revealed that two lysine residues (K23 and K121) on VPS4A were important for VPS4A polyubiquitylation. The siRNA knockdown of VPS4A, but not VPS4B, significantly reduced extracellular HCV infectivity titers. Coimmunoprecipitation analysis revealed that HCV infection specifically enhanced the interaction between CHMP1B, a subunit of endosomal sorting complexes required for transport (ESCRT)-III complex, and VPS4A, but not VPS4B, whereas VPS4A K23R/K121R greatly reduced the interaction with CHMP1B. HCV infection significantly increased ATPase activity of VPS4A, but not VPS4A K23R/K121R or VPS4B, suggesting that HCV-mediated polyubiquitylation of VPS4A contributes to activation of VPS4A. Taken together, we propose that the HCV-induced ROS/JNK/Itch signaling pathway promotes VPS4A polyubiquitylation, leading to enhanced VPS4ACHMP1B interaction and promotion of VPS4A ATPase activity, thereby promoting the release of HCV particles.

    DOI： 10.1128/jvi.01811-21

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  4. Amino Acid-Mediated Intracellular Ca<SUP>2+</SUP> Rise Modulates mTORC1 by Regulating the TSC2-Rheb Axis through Ca<SUP>2+</SUP>/Calmodulin 査読有り 国際誌

    Amemiya, Y; Nakamura, N; Ikeda, N; Sugiyama, R; Ishii, C; Maki, M; Shibata, H; Takahara, T

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES   22 巻 ( 13 )   2021年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：International Journal of Molecular Sciences  

    Mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) is a master growth regulator by controlling protein synthesis and autophagy in response to environmental cues. Amino acids, especially leucine and arginine, are known to be important activators of mTORC1 and to promote lysosomal translocation of mTORC1, where mTORC1 is thought to make contact with its activator Rheb GTPase. Although amino acids are believed to exclusively regulate lysosomal translocation of mTORC1 by Rag GTPases, how amino acids increase mTORC1 activity besides regulation of mTORC1 subcellular localization remains largely unclear. Here we report that amino acids also converge on regulation of the TSC2-Rheb GTPase axis via Ca2+ /calmodulin (CaM). We showed that the amino acid-mediated increase of intracellular Ca2+ is important for mTORC1 activation and thereby contributes to the promotion of nascent protein synthesis. We found that Ca2+ /CaM interacted with TSC2 at its GTPase activating protein (GAP) domain and that a CaM inhibitor reduced binding of CaM with TSC2. The inhibitory effect of a CaM inhibitor on mTORC1 activity was prevented by loss of TSC2 or by an active mutant of Rheb GTPase, suggesting that a CaM inhibitor acts through the TSC2-Rheb axis to inhibit mTORC1 activity. Taken together, in response to amino acids, Ca2+ /CaM-mediated regulation of the TSC2-Rheb axis contributes to proper mTORC1 activation, in addition to the well-known lysosomal translocation of mTORC1 by Rag GTPases.

    DOI： 10.3390/ijms22136897

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  5. The Novel ALG-2 Target Protein CDIP1 Promotes Cell Death by Interacting with ESCRT-I and VAPA/B 査読有り

    Inukai, R; Mori, K; Kuwata, K; Suzuki, C; Maki, M; Takahara, T; Shibata, H

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES   22 巻 ( 3 ) 頁： 1 - 25   2021年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：International Journal of Molecular Sciences  

    Apoptosis-linked gene 2 (ALG-2, also known as PDCD6) is a member of the penta-EFhand (PEF) family of Ca2+-binding proteins. The murine gene encoding ALG-2 was originally reported to be an essential gene for apoptosis. However, the role of ALG-2 in cell death pathways has remained elusive. In the present study, we found that cell death-inducing p53 target protein 1 (CDIP1), a pro-apoptotic protein, interacts with ALG-2 in a Ca2+-dependent manner. Co-immunoprecipitation analysis of GFP-fused CDIP1 (GFP-CDIP1) revealed that GFP-CDIP1 associates with tumor susceptibility gene 101 (TSG101), a known target of ALG-2 and a subunit of endosomal sorting complex required for transport-I (ESCRT-I). ESCRT-I is a heterotetrameric complex composed of TSG101, VPS28, VPS37 and MVB12/UBAP1. Of diverse ESCRT-I species originating from four VPS37 isoforms (A, B, C, and D), CDIP1 preferentially associates with ESCRT-I containing VPS37B or VPS37C in part through the adaptor function of ALG-2. Overexpression of GFP-CDIP1 in HEK293 cells caused caspase-3/7-mediated cell death. In addition, the cell death was enhanced by co-expression of ALG-2 and ESCRT-I, indicating that ALG-2 likely promotes CDIP1-induced cell death by promoting the association between CDIP1 and ESCRT-I. We also found that CDIP1 binds to vesicle-associated membrane protein-associated protein (VAP)A and VAPB through the two phenylalanines in an acidic tract (FFAT)-like motif in the C-terminal region of CDIP1, mutations of which resulted in reduction of CDIP1-induced cell death. Therefore, our findings suggest that different expression levels of ALG-2, ESCRT-I subunits, VAPA and VAPB may have an impact on sensitivity of anticancer drugs associated with CDIP1 expression.

    DOI： 10.3390/ijms22031175

    Web of Science

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  6. The Penta-EF-Hand ALG-2 Protein Interacts with the Cytosolic Domain of the SOCE Regulator SARAF and Interferes with Ubiquitination 査読有り 国際誌

    Zhang, W; Muramatsu, A; Matsuo, R; Teranishi, N; Kahara, Y; Takahara, T; Shibata, H; Maki, M

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES   21 巻 ( 17 ) 頁： 1 - 21   2020年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：International Journal of Molecular Sciences  

    ALG-2 is a penta-EF-hand Ca2+-binding protein and interacts with a variety of proteins in mammalian cells. In order to find new ALG-2-binding partners, we searched a human protein database and retrieved sequences containing the previously identified ALG-2-binding motif type 2 (ABM-2). After selecting 12 high-scored sequences, we expressed partial or full-length GFP-fused proteins in HEK293 cells and performed a semi-quantitative in vitro binding assay. SARAF, a negative regulator of store-operated Ca2+ entry (SOCE), showed the strongest binding activity. Biochemical analysis of Strep-tagged and GFP-fused SARAF proteins revealed ubiquitination that proceeded during pulldown assays under certain buffer conditions. Overexpression of ALG-2 interfered with ubiquitination of wild-type SARAF but not ubiquitination of the F228S mutant that had impaired ALG-2-binding activity. The SARAF cytosolic domain (CytD) contains two PPXY motifs targeted by the WW domains of NEDD4 family E3 ubiquitin ligases. The PPXY motif proximal to the ABM-2 sequence was found to be more important for both in-cell ubiquitination and post-cell lysis ubiquitination. A ubiquitination-defective mutant of SARAF with Lys-to-Arg substitutions in the CytD showed a slower degradation rate by half-life analysis. ALG-2 promoted Ca2+-dependent CytD-to-CytD interactions of SARAF. The ALG-2 dimer may modulate the stability of SARAF by sterically blocking ubiquitination and by bridging SARAF molecules at the CytDs.

    DOI： 10.3390/ijms21176315

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  7. Amino acid-dependent control of mTORC1 signaling: a variety of regulatory modes 招待有り 査読有り 国際誌

    Takahara, T; Amemiya, Y; Sugiyama, R; Maki, M; Shibata, H

    JOURNAL OF BIOMEDICAL SCIENCE   27 巻 ( 1 ) 頁： 87 - 87   2020年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of Biomedical Science  

    The mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) is an essential regulator of cell growth and metabolism through the modulation of protein and lipid synthesis, lysosome biogenesis, and autophagy. The activity of mTORC1 is dynamically regulated by several environmental cues, including amino acid availability, growth factors, energy levels, and stresses, to coordinate cellular status with environmental conditions. Dysregulation of mTORC1 activity is closely associated with various diseases, including diabetes, cancer, and neurodegenerative disorders. The discovery of Rag GTPases has greatly expanded our understanding of the regulation of mTORC1 activity by amino acids, especially leucine and arginine. In addition to Rag GTPases, other factors that also contribute to the modulation of mTORC1 activity have been identified. In this review, we discuss the mechanisms of regulation of mTORC1 activity by particular amino acids.

    DOI： 10.1186/s12929-020-00679-2

    Web of Science

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  8. ATeam technology for detecting early signs of viral cytopathic effect

    Doysabas, KCC; Oba, M; Ishibashi, T; Shibata, H; Takemae, H; Shimoda, H; Tarigan, R; Mizutani, T; Iida, A; Hondo, E

    JOURNAL OF VETERINARY MEDICAL SCIENCE   82 巻 ( 3 ) 頁： 387 - 393   2020年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：公益社団法人 日本獣医学会  

    Adenosine 5’-triphosphate (ATP), the major energy currency of the cell, is involved in many cellular processes, including the viral life cycle, and can be used as an indicator of early signs of cytopathic effect (CPE). In this study, we demonstrated that CPE can be analyzed using an FRET-based ATP probe named ATP indicator based on Epsilon subunit for Analytical Measurements (ATeam). The results revealed that as early as 3 hr, the virus infected cells showed a significantly different Venus/cyan fluorescent protein (CFP) ratio compared to the mock-infected cells. The ATeam technology is therefore useful to determine the early signs of ATP-based CPE as early as 3 hr without morphology-based CPE by light microscopy, and enables high throughput determination of the presence of microorganisms in neglected samples stored in laboratories.

    DOI： 10.1292/jvms.20-0021

    Web of Science

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    CiNii Research

  9. SH3YL1 cooperates with ESCRT-I in the sorting and degradation of the EGF receptor 査読有り 国際誌

    Hasegawa, J; Jebri, I; Yamamoto, H; Tsujita, K; Tokuda, E; Shibata, H; Maki, M; Itoh, T

    JOURNAL OF CELL SCIENCE   132 巻 ( 19 )   2019年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of Cell Science  

    Ubiquitinated membrane proteins such as epidermal growth factor receptor (EGFR) are delivered to early endosomes and then sorted to lysosomes via multivesicular bodies (MVBs) for degradation. The regulatory mechanismunderlying formation of intralumenal vesicles en route to generation of MVBs is not fully understood. In this study, we found that SH3YL1, a phosphoinositide-binding protein, had a vesicular localization pattern overlapping with internalized EGF in endosomes in the degradative pathway. Deficiency of SH3YL1 prevents EGF trafficking from early to late endosomes and inhibits degradation of EGFR. Moreover, we show that SH3YL1 mediates EGFR sorting intoMVBs in a manner dependent on its C-terminal SH3 domain, which is necessary for the interaction with an ESCRT-I component, Vps37B. Taken together, our observations reveal an indispensable role of SH3YL1 in MVB sorting and EGFR degradation mediated by ESCRT complexes.

    DOI： 10.1242/jcs.229179

    Web of Science

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    PubMed

  10. カルシウム依存的相互作用因子から探るpenta-EF-handファミリーの機能 査読有り

    牧 正敏, 高原 照直, 柴田 秀樹

    生化学   91 巻 ( 2 ) 頁： 191 - 209   2019年4月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：公益社団法人日本生化学会  

    典型的カルパイン分子中に見いだされたpenta-EF-hand（PEF）ドメインは，EF-handを連続して五つ持ち，C末端のEF5どうしが一対になって二量体を形成する．PEFファミリーには，sorcinやALG-2のように触媒ドメインを持たないメンバーが存在し，さまざまなタンパク質と相互作用してその機能を発揮する．動物細胞においてALG-2二量体はカルシウム依存性分子アダプターとして働き，異なる分子どうしの連結や標的複合体を安定化をする．ESCRTシステムにおける初期補助因子としての役割や，小胞体–ゴルジ体間における小胞輸送調節が注目されている．一方，PEFドメインを持たない非典型的カルパインであるcalpain-7は，N末端にMITドメインを持ち，ESCRT因子と相互作用して活性化され，エンドソーム・リソソーム経路で働いている．

    DOI： 10.14952/seikagaku.2019.910191

    CiNii Research

  11. カルシウム依存的相互作用因子から探るpenta-EF-handファミリーの機能

    牧 正敏, 高原 照直, 柴田 秀樹

    生化学   91 巻 ( 2 ) 頁： 191 - 209   2019年4月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本生化学会  

    CiNii Books

    その他リンク： http://search.jamas.or.jp/link/ui/2019233312

  12. Adaptor functions of the Ca<SUP>2+</SUP>-binding protein ALG-2 in protein transport from the endoplasmic reticulum 招待有り 査読有り 国際誌

    Shibata, H

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY   83 巻 ( 1 ) 頁： 20 - 32   2019年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Bioscience, Biotechnology and Biochemistry  

    Apoptosis-linked gene 2 (ALG-2) is a Ca2+-binding protein with five repetitive EF-hand motifs, named penta-EF-hand (PEF) domain. It interacts with various target proteins and functions as a Ca2+-dependent adaptor in diverse cellular activities. In the cytoplasm, ALG-2 is predominantly localized to a specialized region of the endoplasmic reticulum (ER), called the ER exit site (ERES), through its interaction with Sec31A. Sec31A is an outer coat protein of coat protein complex II (COPII) and is recruited from the cytosol to the ERES to form COPII-coated transport vesicles. I will overview current knowledge of the physiological significance of ALG-2 in regulating ERES localization of Sec31A and the following adaptor functions of ALG-2, including bridging Sec31A and annexin A11 to stabilize Sec31A at the ERES, polymerizing the Trk-fused gene (TFG) product, and linking MAPK1-interacting and spindle stabilizing (MISS)like (MISSL) and microtubule-associated protein 1B (MAP1B) to promote anterograde transport from the ER.

    DOI： 10.1080/09168451.2018.1525274

    Web of Science

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  13. High Sensitive Quantitative Binding Assays Using a Nanoluciferase-Fused Probe for Analysis of ALG-2-Interacting Proteins 査読有り 国際誌

    Zhang, W; Matsuo, R; Takahara, T; Shibata, H; Maki, M

    CALCIUM-BINDING PROTEINS OF THE EF-HAND SUPERFAMILY   1929 巻   頁： 501 - 516   2019年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Methods in Molecular Biology  

    Many non-catalytic cellular proteins exert biological functions by formation of stable or transient complexes with other proteins. Analysis of the signal-induced physical interactions is important to understand their physiological roles in cells. Here we describe a biochemical method for assessing the binding of ALG-2 (gene name, PDCD6) to its target proteins that are immunoprecipitated from cell lysates. Application of nanoluciferase (Nluc)-fused ALG-2 enables a rapid quantitative evaluation of Ca 2+ -dependent interactions of target proteins with ALG-2 in vitro binding assays.

    DOI： 10.1007/978-1-4939-9030-6_31

    Web of Science

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  14. Cellular Ca<SUP>2+</SUP>-Responding Nanoluciferase Reporter Gene System Directed by Tandemly Repeated Pseudo-palindromic NFAT-Response Elements 査読有り 国際誌

    Zhang, W; Takahara, T; Achiha, T; Shibata, H; Maki, M

    CALCIUM-BINDING PROTEINS OF THE EF-HAND SUPERFAMILY   1929 巻   頁： 95 - 109   2019年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Methods in Molecular Biology  

    Luciferase reporter gene systems based on the NFAT-response element (RE) have been used to monitor intracellular Ca 2+ elevation. However, Ca 2+ mobilization agent (e.g., ionomycin) alone is not adequate to activate the currently often employed reporter gene that contains the NFAT-RE found in the IL2 promoter. In addition to activation of NFAT through the Ca 2+ -calmodulin/calcineurin pathway, activation of AP-1 as a partner transcription factor is essential for the IL2-based NFAT-RE system. Here, we describe a detailed method for the recently developed new reporter gene system containing the NFAT-RE from the IL8 promoter. This system enables us to monitor endpoint effects of Ca 2+ -mobilizing agonists independent of AP-1 activation.

    DOI： 10.1007/978-1-4939-9030-6_7

    Web of Science

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  15. Topics from special edition 小胞体からの分子輸送におけるALG-2の役割

    柴田 秀樹, 高原 照直, 京 卓志, 牧 正敏

    細胞   50 巻 ( 8 ) 頁： 441 - 445   2018年7月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：ニューサイエンス社  

    CiNii Books

    その他リンク： http://search.jamas.or.jp/link/ui/2018298680

  16. A microtubule-associated protein MAP1B binds to and regulates localization of a calcium-binding protein ALG-2 査読有り 国際誌

    Takahara, T; Arai, Y; Kono, Y; Shibata, H; Maki, M

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS   497 巻 ( 2 ) 頁： 492 - 498   2018年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Biochemical and Biophysical Research Communications  

    MAP1B (microtubule-associated protein 1B) binds to microtubules and regulates microtubule dynamics. Previously, we showed calcium-dependent interaction between MAP1B and a calcium-binding protein ALG-2 (apoptosis-linked gene 2), which is involved in regulation of the protein secretion pathway. Although ALG-2 generally binds to proteins through two consensus binding motifs such as ABM-1 and ABM-2, the absence of these motifs in MAP1B suggests a unique binding mode between MAP1B and ALG-2. Here, we identified the region of mouse MAP1B responsible for binding to ALG-2, and found point mutations that abrogated binding of MAP1B to ALG-2. Furthermore, interaction between MAP1B and ALG-2 selectively prevented ALG-2 from binding to proteins with ABM-2 such as Sec31A, suggesting competition between MAP1B and ABM-2-containing proteins for binding to ALG-2. Consistently, in MAP1B knockout cells, co-localization of ALG-2 with Sec31A was increased. Moreover, overexpression of wild-type MAP1B, but not the MAP1B mutant defective in ALG-2 binding, altered localizations of ALG-2 and Sec31A into dispersed distributions, suggesting that MAP1B regulates localizations of ALG-2 and Sec31A in the cells. Finally, we found two cancer-associated mutations of human MAP1B located near ALG-2 binding sites. The introduction of the corresponding mutations in mouse MAP1B dramatically reduced the binding ability to ALG-2. Thus, these results suggest that MAP1B plays a role in regulation of ALG-2 and Sec31A localizations, and that dysregulation of calcium-dependent binding of ALG-2 to MAP1B might influence pathological conditions such as cancers.

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2018.02.048

    Web of Science

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    PubMed

  17. Nanoluciferase Reporter Gene System Directed by Tandemly Repeated Pseudo-Palindromic NFAT-Response Elements Facilitates Analysis of Biological Endpoint Effects of Cellular Ca<SUP>2+</SUP> Mobilization 査読有り 国際誌

    Zhang, W; Takahara, T; Achiha, T; Shibata, H; Maki, M

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES   19 巻 ( 2 )   2018年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：International Journal of Molecular Sciences  

    NFAT is a cytoplasm-localized hyper-phosphorylated transcription factor that is activated through dephosphorylation by calcineurin, a Ca2+/calmodulin-dependent phosphatase. A non-palindromic NFAT-response element (RE) found in the IL2 promoter region has been commonly used for a Ca2+-response reporter gene system, but requirement of concomitant activation of AP-1 (Fos/Jun) often complicates the interpretation of obtained results. A new nanoluciferase (NanoLuc) reporter gene containing nine-tandem repeats of a pseudo-palindromic NFAT-RE located upstream of the IL8 promoter was designed to monitor Ca2+-induced transactivation activity of NFAT in human embryonic kidney (HEK) 293 cells by measuring luciferase activities of NanoLuc and co-expressed firefly luciferase for normalization. Ionomycin treatment enhanced the relative luciferase activity (RLA), which was suppressed by calcineurin inhibitors. HEK293 cells that stably express human STIM1 and Orai1, components of the store-operated calcium entry (SOCE) machinery, gave a much higher RLA by stimulation with thapsigargin, an inhibitor of sarcoplasmic/endoplamic reticulum Ca2+-ATPase (SERCA). HEK293 cells deficient in a penta-EF-hand Ca2+-binding protein ALG-2 showed a higher RLA value than the parental cells by stimulation with an acetylcholine receptor agonist carbachol. The novel reporter gene system is found to be useful for applications to cell signaling research to monitor biological endpoint effects of cellular Ca2+ mobilization.

    DOI： 10.3390/ijms19020605

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  18. 小胞体からの分子輸送におけるALG-2の役割

    柴田 秀樹

    月刊「細胞」   50 巻   頁： 441 - 445   2018年

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  19. The calcium-binding protein ALG-2 regulates protein secretion and trafficking via interactions with MISSL and MAP1B proteins. 査読有り

    Terunao Takahara, Kuniko Inoue, Yumika Arai, Keiko Kuwata, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Journal of Biological Chemistry   292 巻 ( 41 ) 頁： 17057-17072   2017年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M117.800201.

  20. The calcium-binding protein ALG-2 regulates protein secretion and trafficking via interactions with MISSL and MAP1B proteins 査読有り 国際誌

    Takahara, T; Inoue, K; Arai, Y; Kuwata, K; Shibata, H; Maki, M

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY   292 巻 ( 41 ) 頁： 17057 - 17072   2017年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of Biological Chemistry  

    Mobilization of intracellular calcium is essential for a wide range of cellular processes, including signal transduction, apo-ptosis, and vesicular trafficking. Several lines of evidence have suggested that apoptosis-linked gene 2 (ALG-2, also known as PDCD6), a calcium-binding protein, acts as a calcium sensor linking calcium levels with efficient vesicular trafficking, especially at the endoplasmic reticulum (ER)-to-Golgi transport step. However, how ALG-2 regulates these processes remains largely unclear. Here, we report that MAPK1-interacting and spindle-stabilizing (MISS)-like (MISSL), a previously uncharacterized protein, interacts with ALG-2 in a calcium-dependent manner. Live-cell imaging revealed that upon a rise in intracellular calcium levels, GFP-tagged MISSL (GFP-MISSL) dynamically relocalizes in a punctate pattern and colocalizes with ALG-2. MISSL knockdown caused disorganization of the components of the ER exit site, the ER-Golgi intermediate compartment, and Golgi. Importantly, knockdown of either MISSL or ALG-2 attenuated the secretion of secreted alkaline phospha-tase (SEAP), a model secreted cargo protein, with similar reductions in secretion by single- and double-protein knockdowns, suggesting that MISSL and ALG-2 act in the same pathway to regulate the secretion process. Furthermore, ALG-2 or MISSL knockdown delayed ER-to-Golgi transport of procollagen type I. We also found that ALG-2 and MISSL interact with microtubule-associated protein 1B (MAP1B) and that MAP1B knockdown reverts the reduced secretion of SEAP caused by MISSL or ALG-2 depletion. These results suggest that a change in the intracellular calcium level plays a role in regulation of the secretory pathway via interaction of ALG-2 with MISSL and MAP1B.

    DOI： 10.1074/jbc.M117.800201

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  21. Mutations in the vesicular trafficking protein annexin A11 are associated with amyotrophic lateral sclerosis 査読有り

    Smith, BN; Topp, SD; Fallini, C; Shibata, H; Chen, HJ; Troakes, C; King, A; Ticozzi, N; Kenna, KP; Soragia-Gkazi, A; Miller, JW; Sato, A; Dias, DM; Jeon, M; Vance, C; Wong, CH; de Majo, M; Kattuah, W; Mitchell, JC; Scotter, EL; Parkin, NW; Sapp, PC; Nolan, M; Nestor, PJ; Simpson, M; Weale, M; Lek, M; Baas, F; de Jong, JMV; ten Asbroek, ALMA; Redondo, AG; Esteban-Pérez, J; Tiloca, C; Verde, F; Duga, S; Leigh, N; Pall, H; Morrison, KE; Al-Chalabi, A; Shaw, PJ; Kirby, J; Turner, MR; Talbot, K; Hardiman, O; Glass, JD; de Belleroche, J; Maki, M; Moss, SE; Miller, C; Gellera, C; Ratti, A; Al-Sarraj, S; Brown, RH; Silani, V; Landers, JE; Shaw, CE

    SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE   9 巻 ( 388 ) 頁： eaad9157   2017年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Science Translational Medicine  

    Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder. We screened 751 familial ALS patient whole-exome sequences and identified six mutations including p.D40G in the ANXA11 gene in 13 individuals. The p.D40G mutation was absent from 70,000 control whole-exome sequences. This mutation segregated with disease in two kindreds and was present in another two unrelated cases (P = 0.0102), and all mutation carriers shared a common founder haplotype. Annexin A11-positive protein aggregates were abundant in spinal cord motor neurons and hippocampal neuronal axons in an ALS patient carrying the p.D40G mutation. Transfected human embryonic kidney cells expressing ANXA11 with the p.D40G mutation and other N-terminal mutations showed altered binding to calcyclin, and the p.R235Q mutant protein formed insoluble aggregates. We conclude that mutations in ANXA11 are associated with ALS and implicate defective intracellular protein trafficking in disease pathogenesis. 2017

    DOI： 10.1126/scitranslmed.aad9157

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  22. The calcium-binding protein ALG-2 promotes endoplasmic reticulum exit site localization and polymerization of Trk-fused gene (TFG) protein 査読有り 国際誌

    Kanadome, T; Shibata, H; Kuwata, K; Takahara, T; Maki, M

    FEBS JOURNAL   284 巻 ( 1 ) 頁： 56 - 76   2017年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：FEBS Journal  

    Apoptosis-linked gene 2 (ALG-2), which is a gene product of PDCD6, is a 22-kDa Ca2+-binding protein. Accumulating evidence points to a role for ALG-2 as a Ca2+-responsive adaptor protein. On binding to Ca2+, ALG-2 undergoes a conformational change that facilitates its interaction with various proteins. It also forms a homodimer and heterodimer with peflin, a paralog of ALG-2. However, the differences in cellular roles for the ALG-2 homodimer and ALG-2/peflin heterodimer are unclear. In the present study, we found that Trk-fused gene (TFG) protein interacted with the ALG-2 homodimer. Immunostaining analysis revealed that TFG and ALG-2 partially overlapped at endoplasmic reticulum exit sites (ERES), a platform for COPII-mediated protein transport from the endoplasmic reticulum. Time-lapse live-cell imaging demonstrated that both green fluorescent protein-fused TFG and mCherry-fused ALG-2 are recruited to ERES after thapsigargin treatment, which raises intracellular Ca2+ levels. Furthermore, overexpression of ALG-2 induced the accumulation of TFG at ERES. TFG has an ALG-2-binding motif and deletion of the motif decreased TFG binding to ALG-2 and shortened its half-life at ERES, suggesting a critical role for ALG-2 in retaining TFG at ERES. We also demonstrated, by in vitro cross-linking assays, that ALG-2 promoted the polymerization of TFG in a Ca2+-dependent manner. Collectively, the results suggest that ALG-2 acts as a Ca2+-sensitive adaptor to concentrate and polymerize TFG at ERES, supporting a potential role for ALG-2 in COPII-dependent trafficking from the endoplasmic reticulum.

    DOI： 10.1111/febs.13949

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  23. Multifaceted Roles of ALG-2 in Ca2+-Regulated Membrane Trafficking. 査読有り

    Masatoshi Maki, Terunao Takahara, Hideki Shibata

    International Journal of Molecular Sciences   17 巻 ( 9 ) 頁： E1401   2016年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.3390/ijms17091401.

  24. Tubby-like protein superfamily member PLSCR3 functions as a negative regulator of adipogenesis in mouse 3T3-L1 preadipocytes by suppressing induction of late differentiation stage transcription factors. 査読有り

    Akira Inokawa, Tatsutoshi Inuzuka, Terunao Takahara, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Bioscience Reports   36 巻 ( 1 ) 頁： e00287   2016年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1042/BSR20150215

  25. A New Role for Annexin A11 in the Early Secretory Pathway via Stabilizing Sec31A Protein at the Endoplasmic Reticulum Exit Sites (ERES). 査読有り

    Hideki Shibata, Takashi Kanadome, Hirofumi Sugiura, Takeru Yokoyama, Minami Yamamuro, Stephen E. Moss, Masatoshi Maki

    The Journal of Biological Chemistry   290 巻 ( 8 ) 頁： 4981-4993   2015年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M114.592089

  26. Structural Analysis of the Complex between Penta-EF-Hand ALG-2 Protein and Sec31A Peptide Reveals a Novel Target Recognition Mechanism of ALG-2 査読有り

    Takeshi Takahashi, Kyosuke Kojima, Wei Zhang, Kanae Sasaki, Masaru Ito, Hironori Suzuki, Masato Kawasaki, Soichi Wakatsuki, Terunao Takahara, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    International Journal of Molecular Sciences   16 巻 ( 2 ) 頁： 3677-3699   2015年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.3390/ijms16023677

  27. Involvement of calpain-7 in epidermal growth factor receptor degradation via the endosomal sorting pathway. 査読有り

    Yuki Maemoto, Yasuko Ono, Satomi Kiso, Hideki Shibata, Terunao Takahara, Hiroyuki Sorimachi, Masatoshi Maki

    FEBS J.   281 巻 ( 16 ) 頁： 3642-3655   2014年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  28. Nuclear ALG-2 protein interacts with Ca2+ homeostasis endoplasmic reticulum protein (CHERP) Ca2+-dependently and participates in regulation of alternative splicing of inositol trisphosphate receptor type 1 (IP3R1) pre-mRNA. 査読有り

    Kanae Sasaki-Osugi, Chiaki Imoto, Terunao Takahara, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    J. Biol. Chem.   288 巻 ( 46 ) 頁： 33361-33375   2013年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  29. VPS37 isoforms differentially modulate the ternary complex formation of ALIX, ALG-2, and ESCRT-I. 査読有り

    Mayumi Okumura, Angela M. Katsuyama, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Biosci. Biotechnol. Biochem.   77 巻 ( 8 ) 頁： 1715-1721   2013年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  30. Identification of phosphorylation sites in the C-terminal region of charged multivesicular body protein 1A (CHMP1A). 査読有り

    Yuki Maemoto, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Biosci. Biotechnol. Biochem.   77 巻 ( 6 ) 頁： 1317-1319   2013年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  31. Mammalian ESCRT-III-related protein IST1 has a distinctive Met-Pro repeat sequence that is essential for interaction with ALG-2 in the presence of Ca2+. 査読有り

    Mayumi Okumura, Takeshi Takahashi, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Biosci. Biotechnol. Biochem.   77 巻 ( 5 ) 頁： 1049-1054   2013年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  32. Analysis of limited proteolytic activity of calpain-7 using non-physiological substrates in mammalian cells. 査読有り

    Yuki Maemoto, Satomi Kiso, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    FEBS J.   280 巻 ( 11 ) 頁： 2594-2607   2013年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  33. ALG-2-interacting Tubby-like protein superfamily member PLSCR3 is secreted by an exosomal pathway and taken up by recipient cultured cells. 査読有り

    Tatsutoshi Inuzuka, Akira Inokawa, Cen Chen, Kumiko Kizu, Hiroshi Narita, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Biosci. Rep.   33 巻 ( 2 ) 頁： e00026   2013年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  34. Biochemical and immunological detection of physical interactions between penta-EF-hand protein ALG-2 and its binding partners. 査読有り

    Kanae Osugi, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Methods Mol Biol.   963 巻   頁： 187-200   2012年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/978-1-62703-230-8_12.

  35. Prediction of a New Ligand-Binding Site for Type 2 Motif based on the Crystal Structure of ALG-2 by Dry and Wet Approaches. 査読有り

    Takeshi Takahashi, Hironori Suzuki, Tatsutoshi Inuzuka, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Int J Mol Sci.   13 巻 ( 6 ) 頁： 7535-7549   2012年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  36. Identification of the P-body component PATL1 as a novel ALG-2-interacting protein by in silico and far-Western screening of proline-rich proteins. 査読有り

    Kanae Osugi, Hironori Suzuki, Tomomi Nomura, Yasuo Ariumi, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    J Biochem.   151 巻 ( 6 ) 頁： 657-666   2012年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  37. Evolutionary and physical linkage between calpains and penta-EF-hand Ca2+-binding proteins. 査読有り

    Masatoshi Maki, Yuki Maemoto, Yohei Osako, Hideki Shibata

    FEBS J.   279 巻 ( 8 ) 頁： 1414-1421   2012年4月

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    記述言語：英語  

    DOI： 10.1111/j.1742-4658.2012.08560.x.

  38. Calpain-7 binds to CHMP1B at its second α-helical region and forms a ternary complex with IST1. 査読有り

    Yuki Maemoto, Yohei Osako, Emi Goto, Eri Nozawa, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    J. Biochem.   150 巻 ( 4 ) 頁： 411-421   2011年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  39. Structure and function of ALG-2, a penta-EF-hand calcium-dependent adaptor protein. 査読有り

    Masatoshi Maki, Hironori Suzuki, Hideki Shibata

    Sci China Life Sci.   54 巻 ( 8 ) 頁： 770-779   2011年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  40. Autolytic activity of human calpain 7 is enhanced by ESCRT-III-related protein IST1 through MIT-MIM interaction. 査読有り

    Yohei Osako, Yuki Maemoto, Ryohei Tanaka, Hironori Suzuki, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    FEBS J.   277 巻 ( 21 ) 頁： 4412-4426   2010年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  41. *The ALG-2 binding site in Sec31A influences the retention kinetics of Sec31A at the endoplasmic reticulum exit sites as revealed by live-cell time-lapse imaging. 査読有り

    Shibata H, Inuzuka T, Yoshida H, Sugiura H, Wada I, Maki M.

    Biosci Biotechnol Biochem.   74 巻 ( 9 ) 頁： 1819-1826   2010年9月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    ALG-2, a member of the penta-EF-hand protein family, interacts Ca²+-dependently with a COPII component, Sec31A. In this study, we first established HeLa cells stably expressing green fluorescent protein-fused ALG-2 (GFP-ALG-2) and red fluorescent protein-fused Sec31A (Sec31A-RFP). After inducing Ca²+-mobilization, the cytoplasmic distribution of GFP-ALG-2 changed from a diffuse to a punctate pattern, which extensively overlapped with the Sec31A-RFP-positive structures, indicating that ALG-2 is recruited to the endoplasmic reticulum exit sites (ERES) in living cells. Next, overlay experiments with biotin-labeled ALG-2 were done to dissect the ALG-2 binding site (ABS). They revealed that a sequence comprising amino acid residues 839-851 in the Pro-rich region was necessary and sufficient for direct binding to ALG-2. Finally, fluorescence recovery after photobleaching analysis indicated that the ABS deletion reduced the high-affinity population of Sec31A to the ERES, suggesting that the ABS is one of the key determinants of the retention kinetics of Sec31A at ERES.

  42. Distinct functions of human MVB12A and MVB12B in the ESCRT-I dependent on their posttranslational modifications. 査読有り

    Takumi Tsunematsu, Emiko Yamauchi, Hideki Shibata, Masatoshi Maki, Takeshi Ohta, Hiroaki Konishi

    Biochem. Biophys. Res. Commun.   399 巻 ( 2 ) 頁： 232-237   2010年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  43. Molecular basis for defect in Alix-binding by alternatively spliced isoform of ALG-2 (ALG-2DeltaGF122) and structural roles of F122 in target recognition. 査読有り

    Tatsutoshi Inuzuka, Hironori Suzuki, Masato Kawasaki, Hideki Shibata, Soichi Wakatsuki, Masatoshi Maki

    BMC Struct. Biol.   10 巻   2010年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： doi:10.1186/1472-6807-10-25

  44. *Penta-EF-hand protein ALG-2 functions as a Ca2+-dependent adaptor that bridges Alix and TSG101. 査読有り

    Okumura M, Ichioka F, Kobayashi R, Suzuki H, Yoshida H, Shibata H, Maki M.

    Biochem Biophys Res Commun.   386 巻 ( 1 ) 頁： 237-241   2009年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  45. The mechanism of Ca2+-dependent recognition of Alix by ALG-2: insights from X-ray crystal structures. 査読有り

    Suzuki H, Kawasaki M, Inuzuka T, Okumura M, Kakiuchi T, Shibata H, Wakatsuki S, Maki M.

    Biochem Soc Trans.   37 巻 ( Pt1 ) 頁： 190-194   2009年2月

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    記述言語：英語  

  46. Crystallization and X-ray diffraction analysis of N-terminally truncated human ALG-2. 査読有り

    Hironori Suzuki, Masato Kawasaki, Tatsutoshi Inuzuka, Mayumi Okumura, Takeshi Kakiuchi, Hideki Shibata, Soichi Wakatsuki, Masatoshi Maki

    Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun.   64 巻 ( Pt11 ) 頁： 974-977   2008年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  47. *Structural basis for Ca2+-dependent formation of ALG-2/Alix peptide complex: Ca2+/EF3-driven arginine switch mechanism. 査読有り

    Hironori Suzuki, Masato Kawasaki, Tatsutoshi Inuzuka, Mayumi Okumura, Takeshi Kakiuchi, Hideki Shibata, Soichi Wakatsuki, Masatoshi Maki

    Structure   16 巻 ( 10 ) 頁： 1562-1573   2008年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  48. *Human calpain7/PalBH associates with a subset of ESCRT-III-related proteins in its N-terminal region and partly localizes to endocytic membrane compartments. 査読有り

    Chiharu Yorikawa, Emi Takaya, Yohei Osako, Ryohei Tanaka, Yoshinori Terasawa, Takao Hamakubo, Yasuhiro Mochizuki, Hiroko Iwanari, Tatsuhiko Kodama, Tatsuya Maeda, Kiyotaka Hitomi, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    J. Biochem.   143 巻 ( 6 ) 頁： 731-745   2008年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  49. *Identification of Alix-type and Non-Alix-type ALG-2-binding sites in human phospholipid scramblase 3: differential binding to an alternatively spliced isoform and amino acid-substituted mutants. 査読有り

    Hideki Shibata, Hironori Suzuki, Takeshi Kakiuchi, Tatsutoshi Inuzuka, Haruna Yoshida, Takako Mizuno, Masatoshi Maki

    J. Biol. Chem.   283 巻 ( 15 ) 頁： 9623-9632   2008年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  50. Brox, a novel farnesylated Bro1 domain-containing protein that associates with charged multivesicular body protein 4 (CHMP4). 査読有り

    Fumitaka Ichioka, Ryota Kobayashi, Keiichi Katoh, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    FEBS J.   275 巻 ( 4 ) 頁： 682-692   2008年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  51. Identification of substrates for transglutaminase in Physarum polycephalum, an acellular slime mold, upon cellular mechanical damage. 査読有り

    Fumitaka Wada, Hiroki Hasegawa, Akio Nakamura, Yoshiaki Sugimura, Yoshiki Kawai, Narie Sasaki, Hideki Shibata, Masatoshi Maki, Kiyotaka Hitomi

    FEBS J.   274 巻 ( 11 ) 頁： 2766-2777   2007年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  52. *ALG-2 directly binds Sec31A and localizes at endoplasmic reticulum exit sites in a Ca2+-dependent manner. 査読有り

    Hideki Shibata, Hironori Suzuki, Haruna Yoshida, Masatoshi Maki

    Biochem. Biophys. Res. Commun.   353 巻 ( 3 ) 頁： 756-763   2007年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  53. HD-PTP and Alix share some membrane-traffic related proteins that interact with their Bro1 domains or proline-rich regions. 査読有り

    Fumitaka Ichioka, Emi Takaya, Hironori Suzuki, Sachiko Kajigaya, Vladimir L. Buchman, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Arch. Biochem. Biophys.   457 巻 ( 2 ) 頁： 142-149   2007年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  54. The penta-EF-hand protein ALG-2 and its interacting proteins. 査読有り

    Masatoshi Maki, Hideki Shibata

    Calcium Binding Proteins   2 巻   頁： 4-10   2007年

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    記述言語：英語  

  55. CHMP7, a novel ESCRT-III-related protein, associates with CHMP4b and functions in the endosomal sorting pathway. 査読有り

    Mio Horii, Hideki Shibata, Ryota Kobayashi, Keiichi Katoh, Chiharu Yorikawa, Jiro Yasuda, Masatoshi Maki

    Biochem. J.   400 巻 ( 1 ) 頁： 23-32   2006年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  56. Reevaluation of the Predicted Gene Structure of Dictyostelium Cyctatin A3 (cpiC) by Nucleotide Sequence Determination of its cDNA and its Phylogenetic Position in the Cyctatin Superfamily 査読有り

    Medhat S. El-Halawany, Hideki Shibata, Kiyotaka Hitomi, Masatoshi Maki

    Molecular Biology Reports   32 巻 ( 4 ) 頁： 257-264   2005年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  57. The penta-EF-hand protein ALG-2 interacts directly with the ESCRT-I component TSG101, and Ca2+-dependently co-localizes to aberrant endosomes with dominant-negative AAA ATPase SKD1/Vps4B 査読有り

    Keiichi Katoh, Hidenori Suzuki, Yoshinori Terasawa, Takako Mizuno, Jiro Yasuda, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Biochemical Journal   391 巻 ( Pt 3 ) 頁： 677-685   2005年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  58. Human CHMP6, a myristoylated ESCRT-III protein, interacts directly with an ESCRT-II component EAP20 and regulates endosomal cargo sorting 査読有り

    Chiharu Yorikawa, Hideki Shibata, Satoshi Waguri, Kazumi Hatta, Mio Horii, Keiichi Katoh, Toshihide Kobayashi, Yasuo Uchiyama, Masatoshi Maki

    Biochemical Journal   387 巻 ( Pt 1 ) 頁： 17-26   2005年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  59. Identification of Rab GTPase-Activating Protein-Like Protein (RabGAPLP) as a Novel Alix/AIP1-Interacting Protein 査読有り

    Fumitaka Ichioka, Mio Horii, Keiichi Katoh, Yoshinori Terasawa, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry   69 巻 ( 4 ) 頁： 861-865   2005年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  60. Dictyostelium discoideum requires an Alix/AIP1 homolog, DdAlix, for morphogenesis in alkaline environments 査読有り

    Susumu Ohkouchi, Hajime Saito, Fumika Aruga, Tatsuya Maeda, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    FEBS Letters   579 巻 ( 7 ) 頁： 1745-1750   2005年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  61. DdAlix, an Alix/AIP1 homolog in Dictyostelium discoideum, is required for multicellular development under low Ca2+ conditions 査読有り

    Susumu Ohkouchi, Medhat S. El-Halawany, Fumika Aruga, Hideki Shibata, Kiyotaka Hitomi, Masatoshi Maki

    Gene   337 巻   頁： 131-139   2004年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  62. Identification of cysteine protease inhibitors that belong to cystatin family 1 in the cellular slime mold Dictyostelium discoideum 査読有り

    Medhat S. El-Halawany, Susumu Ohkouchi, Hideki Shibata, Kiyotaka Hitomi, Masatoshi Maki

    Biological Chemistry   385 巻 ( 6 ) 頁： 547-550   2004年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  63. Protein kinase PKN1 associates with TRAF2 and is involved in TRAF2-NF-kappaB signaling pathway 査読有り

    Yusuke Gotoh, Kumiko Oishi, Hideki Shibata, Akiko Yamagiwa, Takayuki Isagawa, Tamako Nishimura, Emiko Goyama, Mikiko Takahashi, Hideyuki Mukai, Yoshitaka Ono

    Biochemical and Biophysical Research Communications   314 巻 ( 3 ) 頁： 688-694   2004年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  64. The Penta-EF-Hand Protein ALG-2 Interacts with a Region Containing PxY Repeats in Alix/AIP1, Which Is Required for the Subcellular Punctate Distribution of the Amino-Terminal Truncation Form of Alix/AIP1 査読有り

    Hideki Shibata, Keiko Yamada, Takako Mizuno, Chiharu Yorikawa, Hiroshi Takahashi, Hirokazu Satoh, Yasuyuki Kitaura, Masatoshi Maki

    The Journal of Biochemistry   135 巻 ( 1 ) 頁： 117-128   2004年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  65. CHMP4b is a major binding partner of the ALG-2-interacting protein Alix among the three CHMP4 isoforms 査読有り

    Keiichi Katoh, Hideki Shibata, Kazumi Hatta, Masatoshi Maki

    Archives of Biochemistry and Biophysics   421 巻 ( 1 ) 頁： 159-165   2004年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  66. The ALG-2-interacting Protein Alix Associates with CHMP4b, a Human Homologue of Yeast Snf7 That Is Involved in Multivesicular Body Sorting 査読有り

    Keiichi Katoh, Hideki Shibata, Hidenori Suzuki, Atsuki Nara, Kazumi Ishidoh, Eiki Kominami, Tamotsu Yoshimori, Masatoshi Maki

    The Journal of Biological Chemistry   278 巻 ( 40 ) 頁： 39104-39113   2003年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  67. The penta-EF-hand domain of ALG-2 interacts with amino-terminal domains of both annexin VII and annexin XI in a Ca2+-dependent manner 査読有り

    Hirokazu Satoh, Yoshimi Nakano, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Biochimica et Biophysica Acta   1600 巻 ( 1-2 ) 頁： 61-67   2002年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  68. Structures, functions and molecular evolution of the penta-EF-hand Ca2+-binding proteins 査読有り

      1600 巻 ( 1-2 ) 頁： 51-60   2002年11月

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    記述言語：英語  

  69. ALG-2 Interacts with the Amino-Terminal Domain of Annexin XI in a Ca2+-Dependent Manner 査読有り

    Hirokazu Satoh, Hideki Shibata, Yoshimi Nakano, Yasuyuki Kitaura, Masatoshi Maki

    Biochemical and Biophysical Research Communications   291 巻 ( 5 ) 頁： 1166-1172   2002年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  70. Both ALG-2 and Peflin, Penta-EF-hand (PEF) Proteins, Are Stabilized by Dimerization through Their Fifth EF-Hand Regions 査読有り

    Yasuyuki Kitaura, Hirokazu Satoh, Hiroshi Takahashi, Hideki Shibata, Masatoshi Maki

    Archives of Biochemistry and Biophysics   399 巻 ( 1 ) 頁： 12-18   2002年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  71. PKNbeta Interacts with the SH3 Domains of Graf and a Novel Graf Related Protein, Graf2, Which Are GTPase Activating Proteins for Rho Family 査読有り

    Hideki Shibata, Kumiko Oishi, Akiko Yamagiwa, Mikiko Matsumoto, Hideyuki Mukai, Yoshitaka Ono

    The Journal of Biochemistry   130 巻 ( 1 ) 頁： 23-31   2001年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  72. Interaction of PKN with a neuron-specific basic helix-loop-helix transcription factor, NDRF/NeuroD2 査読有り

    Hideki Shibata, Hisanobu Oda, Hideyuki Mukai, Kumiko Oishi, Kazuyo Misaki, Hiroaki Ohkubo, Yoshitaka Ono

    Brain Reserch Molecular Brain Reserch   74 巻 ( 1-2 ) 頁： 126-134   1999年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  73. Identification and characterization of PKNbeta, a novel isoform of protein kinase PKN: expression and arachidonic acid dependency are different from those of PKNalpha 査読有り

    Kumiko Oishi, Hideyuki Mukai, Hideki Shibata, Mikiko Takahashi, Yoshitaka Ono

    Biochemical and Biophysical Research Communications   261 巻 ( 3 ) 頁： 808-814   1999年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  74. Characterization of a novel giant scaffolding protein, CG-NAP, that anchors multiple signaling enzymes to centrosome and the golgi apparatus 査読有り

    Mikiko Takahashi, Hideki Shibata, Masaki Shimakawa, Masaaki Miyamoto, Hideyuki Mukai, Yoshitaka Ono

    The Journal of Biological Chemistry   274 巻 ( 24 ) 頁： 17267-17274   1999年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  75. Interaction of the small G protein RhoA with the C terminus of human phospholipase D1 査読有り

    "Masakazu Yamazaki, Yue Zhang, Hiroshi Watanabe, Takeaki Yokozeki, Shigeo Ohno, Kozo Kaibuchi, Hideki Shibata, Hideyuki Mukai, Yoshitaka Ono, Michael A. Frohman, Yasunori Kanaho"

    The Journal of Biological Chemistry   274 巻 ( 10 ) 頁： 6035-6038   1999年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  76. PKN interacts with a paraneoplastic cerebellar degeneration-associated antigen, which is a potential transcription factor 査読有り

    Hiromi Takanaga, Hideyuki Mukai, Hideki Shibata, Masanao Toshimori, Yoshitaka Ono

    Experimental Cell Research   241 巻 ( 2 ) 頁： 363-372   1998年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  77. Domain-specific phosphorylation of vimentin and glial fibrillary acidic protein by PKN 査読有り

    Kaori Matsuzawa, Hidetaka Kosako, Naoyuki Inagaki, Hideki Shibata, Hideyuki Mukai, Yoshitaka Ono, Mutsuki Amano, Kozo Kaibuchi, Yoshiharu Matsuura, Ichiro Azuma, Masaki Inagaki

    Biochemical and Biophysical Research Communications   234 巻 ( 3 ) 頁： 621-625   1997年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  78. Interaction of PKN with alpha-actinin 査読有り

    Hideyuki Mukai, Masanao Toshimori, Hideki Shibata, Hiromi Takanaga, Michinori Kitagawa, Masako Miyahara, Masaki Shimakawa, Yoshitaka Ono

    The Journal of Biological Chemistry   272 巻 ( 8 ) 頁： 4740-4746   1997年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  79. Translocation of PKN from the cytosol to the nucleus induced by stresses 査読有り

    Hideyuki Mukai, Masako Miyahara, Hiroko Sunakawa, Hideki Shibata, Masanao Toshimori, Michinori Kitagawa, Masaki Shimakawa, Hiromi Takanaga, Yoshitaka Ono

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America   93 巻 ( 19 ) 頁： 10195-10199   1996年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  80. Characterization of the interaction between RhoA and the amino-terminal region of PKN. 査読有り

    Hideki Shibata, Hideyuki Mukai,Yoshimasa Inagaki, Yoshimi Homma, Kazushi Kimura, Kozo Kaibuchi, Shuh Narumiya, Yoshitaka Ono

    FEBS Letters   385 巻 ( 3 ) 頁： 221-224   1996年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  81. PKN associates and phosphorylates the head-rod domain of neurofilament protein 査読有り

    Hideyuki Mukai, Masanao Toshimori, Hideki Shibata, Michinori Kitagawa, Masaki Shimakawa, Masako Miyahara, Hiroko Sunakawa, Yoshitaka Ono

    The Journal of Biological Chemistry   271 巻 ( 16 ) 頁： 9816-9822   1996年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  82. The role of the unique motifs in the amino-terminal region of PKN on its enzymatic activity 査読有り

    Michinori Kitagawa, Hideki Shibata, Masanao Toshimori, Hideyuki Mukai, Yoshitaka Ono

    Biochemical and Biophysical Research Communications   220 巻 ( 3 ) 頁： 963-968   1996年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  83. Identification of Schizosaccharomyces pombe gene psk1+, encoding a novel putative serine/threonine protein kinase, whose mutation conferred resistance to phenylarsine oxide." 査読有り

    Hideyuki Mukai, Masako Miyahara, Hiromi Takanaga, Michinori Kitagawa, Hideki Shibata, Masaki Shimakawa, Yoshitaka Ono

    Gene   166 巻 ( 1 ) 頁： 155-159   1995年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  84. Purification and characterization of a fatty acid-activated protein kinase (PKN) from rat testis 査読有り

    Michinori Kitagawa, Hideyuki Mukai, Hideki Shibata, Yoshitaka Ono"

    Biochemical Journal   310 巻 ( Pt 2 ) 頁： 657-664   1995年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  85. Xenopus PKN: cloning and sequencing of the cDNA and identification of conserved domains 査読有り

    Hideyuki Mukai, Kazuya Mori, Hiromi Takanaga, Michinori Kitagawa, Hideki Shibata, Masaki Shimakawa, Masako Miyahara, Yoshitaka Ono"

    Biochimica et Biophysica Acta   1261 巻 ( 2 ) 頁： 296-300   1995年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  86. Activation of PKN, a novel 120-kDa protein kinase with leucine zipper- like sequences, by unsaturated fatty acids and by limited proteolysis 査読有り

    Biochemical and Biophysical Research Communications   204 巻 ( 1 ) 頁： 348-356   1994年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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書籍等出版物 3

  1. カルシウム依存的相互作用因子から探るpenta-EF-handファミリーの機能 査読有り

    牧正敏，高原照直，柴田秀樹（ 担当： 共著）

    日本生化学会  2019年4月 

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    総ページ数：191-209   記述言語：日本語 著書種別：学術書

    DOI： 10.14952/SEIKAGAKU.2019.910191

  2. 小胞体からの分子輸送におけるALG-2の役割 査読有り

    柴田秀樹, 高原照直, 京卓志, 牧正敏（ 担当： 共著）

    北隆館／ニュー・サイエンス社  2018年6月 

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    記述言語：日本語 著書種別：学術書

  3. 「エンドソームでの輸送選別に働くESCRT装置」メンブレントラフィック : 膜・小胞による細胞内輸送ネットワーク（第6章） 査読有り

    柴田秀樹, 牧正敏（ 担当： 共著）

    化学同人  2016年7月  （ ISBN:9784759817232 ）

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    記述言語：日本語 著書種別：教科書・概説・概論

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MISC 35

  1. 脂肪酸合成酵素はmTORC1経路の制御に関与する

    大森波奈, 小林海咲, 石井千愛, 牧正敏, 柴田秀樹, 高原照直  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)46th 巻   2023年

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  2. 新規ER exit site局在タンパク質PRRC1のCOPIIとの相互作用解析

    尾関希美, 中山菜月, 松下明理, ZHENG Guangjie, 牧正敏, 高原照直, 柴田秀樹  

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)2023 巻   2023年

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  3. リソソーム損傷応答におけるESCRT-IIIタンパク質IST1とLIP5/VTA1の役割

    森花菜子, 川野琢己, 牧正敏, 柴田秀樹, 高原照直  

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)2023 巻   2023年

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  4. カルシウムセンサーCalmodulinはTSC2-Rheb相互作用を阻害することによりmTORC1活性化を制御する

    雨宮優奈, 池田奈央, 牧正敏, 柴田秀樹, 高原照直  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)46th 巻   2023年

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  5. インスリン受容体基質IRS4はアミノ酸によるmTORC1活性化に関わる新規因子である

    正田駆, 石井千愛, 牧正敏, 柴田秀樹, 高原照直  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)46th 巻   2023年

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  6. COPII被覆の相互作用における初期分泌経路局在タンパク質PRRC1の関与

    尾関希美, 中山菜月, 松下明理, 鄭光傑, 牧正敏, 高原照直, 柴田秀樹  

    日本生化学会大会(Web)96th 巻   2023年

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  7. ALS発症に関連するアネキシンA11バリアントの細胞内安定性と凝集体形成との関連

    天野柊吾, 林本敬大, 牧正敏, 高原照直, 柴田秀樹  

    日本生化学会大会(Web)96th 巻   2023年

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  8. ALSに関連するアネキシンA11変異体の細胞内動態の解析

    天野柊吾, 林本敬大, 船戸聖音, 牧正敏, 高原照直, 柴田秀樹  

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)2023 巻   2023年

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  9. ALS原因遺伝子産物TDP-43の定量的解析を目的としたモデル培養細胞の開発

    舟橋里帆、高原照直、牧正敏、柴田秀樹  

    日本農芸化学会2022年度（令和4年度）大会   2022年3月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）  

  10. 酸化ストレスによるmTOR経路の役割と制御機構解析

    坂東里紗, 小倉健輔, 牧正敏, 柴田秀樹, 高原照直  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)45th 巻   2022年

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  11. 細胞成長シグナル伝達を担うmTORC1経路における脂肪酸合成酵素の機能解析

    大森波奈, 小林海咲, 石井千愛, 牧正敏, 柴田秀樹, 高原照直  

    日本生化学会大会(Web)95th 巻   2022年

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  12. アミノ酸応答に関わるmTORC1経路の新規制御因子の解析

    小林海咲, 石井千愛, 牧正敏, 柴田秀樹, 高原照直  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)45th 巻   2022年

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  13. がん抑制遺伝子産物TSC2を介したCalmodulinによるmTORC1制御機構の解明

    雨宮優奈, 池田奈央, 牧正敏, 柴田秀樹, 高原照直  

    日本生化学会大会(Web)95th 巻   2022年

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  14. COPII構成タンパク質Sec23の新規結合タンパク質PRRC1の初期分泌経路における役割の解明

    中山菜月, 尾関希美, 松下明理, 鄭光傑, 牧正敏, 高原照直, 柴田秀樹  

    日本生化学会大会(Web)95th 巻   2022年

    　詳細を見る

  15. ALS原因遺伝子産物TDP-43の定量的解析を目的としたモデル培養細胞の開発

    舟橋里帆, 高原照直, 牧正敏, 柴田秀樹  

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)2022 巻   2022年

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  16. 細胞成長制御を司る mTORC1 経路の新規制御因子の探索と同定

    小林海咲、石井千愛、牧正敏、柴田秀樹、高原照直  

    日本農芸化学会中部支部第190回例会   2021年9月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）  

  17. 動物細胞のアミノ酸応答におけるカルシウムの作用機序の解明

    雨宮優奈、池田奈央、柴田秀樹、牧正敏、高原照直  

    日本農芸化学会中部支部第190回例会   2021年9月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）  

  18. 動物細胞の成長制御を司るmTORC1経路のCa2+シグナルによる調節機構の解析

    雨宮優奈、池田奈央、牧正敏、柴田秀樹、高原照直  

    第85回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム   2021年5月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）  

  19. 損傷リソソームへのCa2+結合タンパク質ALG-2動員の分子機構解析

    川野琢己, 舟橋里帆, 森花菜子, 桑田啓子, 牧正敏, 高原照直, 柴田秀樹  

    第43回日本分子生物学会年会   2020年12月

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    担当区分：責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）  

  20. アミノ酸応答シグナル経路におけるカルシウムを介した新規制御機構の解明

    雨宮優奈, 池田奈央, 柴田秀樹, 牧正敏, 高原照直  

    第187回日本農芸化学会中部支部例会   2020年9月

  21. ストア作動性カルシウム流入制御因子SARAFの二量体形成におけるALG-2の役割

    河原由衣, 高原照直, 柴田秀樹, 牧正敏  

    第187回日本農芸化学会中部支部例会   2020年9月

  22. 近接依存性標識法を用いた初期分泌経路制御タンパク質の探索

    伊藤‌駿, 松下‌明理, 桑田‌啓子, 鄭‌光傑, 高原‌照直, 柴田‌秀樹  

    第72回日本細胞生物学会大会   2020年6月

  23. Ca<sup>2+</sup>結合タンパク質ALG-2の損傷リソソーム動員機構の解析

    川野‌琢己, 舟橋‌里帆, 高原‌照直, 牧‌正敏, 柴田‌秀樹  

    第72回日本細胞生物学会大会   2020年6月

  24. 近接依存性標識法を用いた小胞体の輸送小胞出芽部位に局在するタンパク質の網羅的探索

    松下明理, 高原照直, 桑田啓子, 牧正敏, 柴田秀樹  

    日本農芸化学会関西・中部支部2019年度合同神戸大会   2019年9月

  25. アミノ酸応答性mTORC1制御におけるカルシウムシグナルの意義

    高原照直, 池田奈央, 杉山理紗, 石井千愛, 柴田秀樹, 牧正敏  

    日本農芸化学会関西・中部支部2019年度合同神戸大会   2019年9月

  26. Ca<sup>2+</sup>結合蛋白質ALG-2の多彩な機能：生体膜を引き込む装置と押し出す装置の調節を中心に 招待有り

    柴田秀樹  

    日本農芸化学会中四国支部第29回若手シンポジウム（第11回農芸化学の未来開拓セミナー）   2019年5月

  27. 小胞体のCOPII小胞出芽領域におけるカルシウム・イメージングとカルシウムチャネルの探索

    松下明理, 高橋維朝, 林本敬大, 高原照直, 柴田秀樹, 牧正敏  

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)2018 巻   頁： ROMBUNNO.3A23p02 (WEB ONLY)   2018年3月

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    記述言語：日本語  

    J-GLOBAL

  28. アポトーシス促進蛋白質CDIP1に対するALG‐2のカルシウム依存的アダプター機能の解析

    森可奈子, 犬飼隆太, 高原照直, 柴田秀樹, 牧正敏  

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)2018 巻   頁： ROMBUNNO.3A24a13 (WEB ONLY)   2018年3月

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    記述言語：日本語  

    J-GLOBAL

  29. ストア作動性Ca<sup>2+</sup>流入調節因子SARAFの翻訳後修飾におけるALG‐2の役割

    村松彩夏, ZHANG Wei, 寺西直樹, 高原照直, 柴田秀樹, 牧正敏  

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)2018 巻   頁： ROMBUNNO.3A24a14 (WEB ONLY)   2018年3月

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    記述言語：日本語  

    J-GLOBAL

  30. 微小管結合タンパク質MAP1B内のCa<sup>2+</sup>を介した新規機能領域の同定と解析

    河野雄太, 新居裕美香, 高原照直, 柴田秀樹, 牧正敏  

    日本農芸化学会中部支部例会講演要旨集(Web)180th 巻   頁： 33 (WEB ONLY)   2017年10月

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    記述言語：日本語  

    J-GLOBAL

  31. カルシウムシグナルによる分泌経路の新規制御メカニズム解析

    新居裕美香, 井上国子, 高原照直, 柴田秀樹, 牧正敏  

    日本農芸化学会中部支部例会講演要旨集(Web)180th 巻   頁： 32 (WEB ONLY)   2017年10月

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    記述言語：日本語  

    J-GLOBAL

  32. アネキシンA11とそのALS関連変異体の過剰発現がもたらすカルシウムホメオスタシスへの影響

    林本敬大, 柴田秀樹, 高原照直, 牧正敏  

    日本農芸化学会中部支部例会講演要旨集(Web)180th 巻   頁： 33 (WEB ONLY)   2017年10月

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    記述言語：日本語  

    J-GLOBAL

  33. 結合モチーフに基づいたカルシウム結合タンパク質ALG‐2の新規相互作用因子探索と同定

    松尾里奈, ZHANG Wei, 寺西直樹, 高原照直, 柴田秀樹, 牧正敏  

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)2017 巻   頁： ROMBUNNO.3A02a10 (WEB ONLY)   2017年3月

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    記述言語：日本語  

    J-GLOBAL

  34. カルシウム結合タンパク質ALG‐2とアポトーシス促進タンパク質CDIP1とScotinの相互作用

    犬飼隆太, 鈴木千尋, 京卓志, 清水育美, 高原照直, 柴田秀樹, 牧正敏  

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)2017 巻   頁： ROMBUNNO.2A02p06 (WEB ONLY)   2017年3月

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    記述言語：日本語  

    J-GLOBAL

  35. アミノ酸は細胞内カルシウム濃度上昇を介してmTORC1経路を活性化する

    高原照直, 中村奈央, WANG Yue, 渡邊穂実, 柴田秀樹, 牧正敏  

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)2017 巻   頁： ROMBUNNO.2A02p11 (WEB ONLY)   2017年3月

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    記述言語：日本語  

    J-GLOBAL

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講演・口頭発表等 23

  1. ALS原因遺伝子産物TDP-43の定量的解析を目的としたモデル培養細胞の開発

    舟橋里帆、高原照直、牧正敏、柴田秀樹

    日本農芸化学会2022年度（令和4年度）大会  2022年3月17日  日本農芸化学会

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    開催年月日： 2022年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：オンライン  

  2. 細胞成長制御を司る mTORC1 経路の新規制御因子の探索と同定

    小林海咲、石井千愛、牧正敏、柴田秀樹、高原照直

    日本農芸化学会中部支部第190回例会  2021年9月18日  日本農芸化学会中部支部

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：オンライン  

  3. 動物細胞のアミノ酸応答におけるカルシウムの作用機序の解明

    雨宮優奈、池田奈央、柴田秀樹、牧正敏、高原照直

    日本農芸化学会中部支部第190回例会  2021年9月18日  日本農芸化学会中部支部

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：オンライン  

  4. 動物細胞の成長制御を司るmTORC1経路のCa2+シグナルによる調節機構の解析

    雨宮優奈、池田奈央、牧正敏、柴田秀樹、高原照直

    第85回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム  2021年5月22日  日本生化学会中部支部

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    開催年月日： 2021年5月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：オンライン  

  5. 損傷リソソームへのCa2+結合タンパク質ALG-2動員の分子機構解析

    川野琢己、舟橋里帆、森花菜子、桑田啓子、牧正敏、高原照直、柴田秀樹

    第43回日本分子生物学会年会  日本分子生物学会

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    開催年月日： 2020年12月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

    開催地：Web開催  

  6. ストア作動性カルシウム流入制御因子SARAFの二量体形成におけるALG-2の役割

    河原由衣、高原照直、柴田秀樹、牧正敏

    第187回日本農芸化学会中部支部例会  日本農芸化学会中部支部

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    開催年月日： 2020年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：Web開催  

  7. アミノ酸応答シグナル経路におけるカルシウムを介した新規制御機構の解明

    雨宮優奈、池田奈央、柴田秀樹、牧正敏、高原照直

    第187回日本農芸化学会中部支部例会  日本農芸化学会中部支部

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    開催年月日： 2020年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：Web開催  

  8. Ca2+結合タンパク質ALG-2の損傷リソソーム動員機構の解析

    川野琢己、舟橋里帆、高原照直、牧正敏、柴田秀樹

    第72回日本細胞生物学会大会  2020年6月  日本細胞生物学会

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    開催年月日： 2020年6月

    記述言語：日本語  

    開催地：Web開催  

  9. 近接依存性標識法を用いた初期分泌経路制御タンパク質の探索

    伊藤駿、松下明理、桑田啓子、鄭光傑、高原照直、柴田秀樹

    第72回日本細胞生物学会大会 

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    開催年月日： 2020年6月

    記述言語：日本語  

    開催地：Web開催  

  10. カルシウム応答性NFATレポーター測定によるTRPチャネルの機能評価

    阿知波卓也，張維，高原照直，柴田秀樹，牧正敏

    日本農芸化学会2019年度大会 

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    開催年月日： 2019年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：東京農業大学   国名：日本国  

  11. アミノ酸によるmTORC1活性化の新規メカニズムの解析

    高原照直, 池田奈央, 石井千愛, 柴田秀樹, 牧正敏

    日本農芸化学会2019年度大会 

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    開催年月日： 2019年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：東京農業大学   国名：日本国  

  12. リソソーム傷害部位へのカルシウム結合タンパク質ALG-2の動員

    林本敬大, 柴田秀樹, 川野琢己, 高原照直, 牧正敏

    日本農芸化学会2019年度大会 

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    開催年月日： 2019年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：東京農業大学   国名：日本国  

  13. 損傷リソソームへのアネキシンA11とALG-2の動員とその生理的役割の解析

    林本敬大, 川野琢己, 高原照直, 牧正敏, 柴田秀樹

    第4回日本アネキシン研究会年会 

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    開催年月日： 2018年12月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：東京大学農学部   国名：日本国  

  14. DNA傷害誘発性アポトーシスにおけるカルシウムイオン結合タンパク質ALG-2のアポトーシス促進性機能の解析

    犬飼隆太、森可奈子、高原照直、柴田秀樹、牧正敏

    第41回日本分子生物学会年会 

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    開催年月日： 2018年11月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

    開催地：パシフィコ横浜   国名：日本国  

  15. SARAFのユビキチン修飾におけるALG-2の役割とPPxY配列の関与

    村松彩夏, 張維, 寺西直樹, 河原由衣, 髙原照直, 柴田秀樹, 牧正敏

    第41回日本分子生物学会年会 

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    開催年月日： 2018年11月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

    開催地：パシフィコ横浜   国名：日本国  

  16. SARAFとNedd4 ファミリーE3ユビキチンリガーゼとの相互作用解析

    寺西直樹, 村松彩夏, 張維, 髙原照直, 柴田秀樹, 牧正敏

    第41回日本分子生物学会年会 

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    開催年月日： 2018年11月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

    国名：日本国  

  17. アミノ酸によるmTORC1活性調節におけるカルシウムシグナルの役割の解析

    池田奈央, 石井千愛, 渡邊穂実, 王悦, 中村奈央, 高原照直, 柴田秀樹, 牧正敏

    第41回日本分子生物学会年会 

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    開催年月日： 2018年11月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

    国名：日本国  

  18. 微小管結合タンパク質MAP1Bを介したアポトーシス誘導経路の解析

    河野雄太、新居裕美香、高原照直、柴田秀樹、牧正敏

    第41回日本分子生物学会年会 

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    開催年月日： 2018年11月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

    国名：日本国  

  19. 近接ラベリング手法を用いたコラーゲン分泌制御因子の網羅的探索

    松下明理，柴田秀樹，桑田啓子, 高原照直，牧正敏

    日本農芸化学会第183回中部支部例会 

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    開催年月日： 2018年9月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

    国名：日本国  

  20. The penta-EF-hand ALG-2 protein interacts with the SOCE regulator SARAF and interferes with ubiquitylation 国際会議

    Masatoshi Maki, Wei Zhang, Ayaka Muramatsu, Naoki Teranishi, Rio Matsuo, Terunao Takahara, Hideki Shibata

    European Calcium Society 2018 

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    開催年月日： 2018年9月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

    開催地：Hamburg, Germany   国名：ドイツ連邦共和国  

  21. Adaptor function of a calcium-binding protein ALG-2 in doxorubicin-induced apoptosis

    Kanako Mori, Ryuta Inukai, Terunao Takahara, Masatoshi, Maki, Hideki Shibata

    Joint Annual Meeting of JSCB 51st and JSCB 70th 

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    開催年月日： 2018年6月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

    国名：日本国  

  22. 小胞体からのタンパク質の搬出におけるカルシウム結合タンパク質の生理的役割

    京卓志、横山健、山室南、三宅博、牧正敏、柴田秀樹

    日本農芸化学会中部支部　第165回例会 

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    開催年月日： 2012年10月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

    国名：日本国  

  23. The penta-EF-hand protein ALG-2 stabilises a COPII component Sec31A at ER exit sites by recruiting Annexin A11 国際会議

    Hideki Shibata, Takashi Kanadome, Minami Yamamuro, Stephen E. Moss, Masatoshi Maki

    12th symposium of the European Calcium Society 

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    開催年月日： 2012年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国名：フランス共和国  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 4

  1. 線維性コラーゲンの分泌機構の解明とその制御を目指す基礎研究

    2021年2月 - 現在

    公益財団法人　小柳財団  2021年度研究助成 

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：1000000円

  2. カルシウム依存性ユビキチン化修飾を介するコラーゲン分泌調節機構に関する研究

    2018年4月 - 2020年3月

    堀科学芸術振興財団 

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

  3. カルシウム振動による物質輸送制御機構の解析

    2011年11月 - 2013年10月

    豊秋奨学会　研究費助成 

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

  4. カルシウム振動のシグナル変換機構の解明

    2009年

    上原記念生命科学財団 

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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科研費 11

  1. カルシウム結合蛋白質を介するリソソーム膜の損傷応答機構の分子基盤解明

    研究課題/研究課題番号：22H02302  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    柴田 秀樹

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：17680000円 （ 直接経費：13600000円 、 間接経費：4080000円 ）

    損傷したリソソームからは加水分解酵素や水素イオン、カルシウムイオンなどが漏出するため、細胞は損傷リソソームの迅速な修復および修復不能な損傷リソソームの除去とリソソームの再生機能を有する。しかし、これらの細胞応答を惹起する分子メカニズムの全容は明らかとされていない。本研究では、損傷リソソームから漏出するカルシウムイオンに応答し、損傷部位に動員されるカルシウム結合蛋白質に着目し、それらと協調して機能する蛋白質の同定とリソソーム損傷を起点とする細胞応答における役割の解明を目指す。本研究成果は、リソソーム損傷を原因とする疾患の発症予防と病態進行緩和の創薬シーズの発見につながることが期待される。
    リソソームは細胞内消化を担う膜で覆われた細胞小器官である。限界膜が損傷したリソソームからは、加水分解酵素や水素イオン、カルシウムイオンなどが漏出する。研究代表者らは、損傷したリソソームにカルシウム結合蛋白質ALG-2が動員される現象を見出しており、リソソームの損傷を誘発した細胞においてALG-2の近傍に存在する蛋白質を同定している。本年度は、その中でLIP5に着目し以下を解析した。
    (1) LIP5の免疫染色実験により、LIP5がリソソーム損傷を誘導した細胞でリソソームに動員されることを観察した。LIP5のリソソーム動員におけるカルシウムイオンの役割を明らかにする目的で、カルシウムキレータであるBAPTA-AMを処理したところ、LIP5のリソソーム動員が抑制された。一方、ALG-2のノックアウト細胞でもリソソーム損傷刺激後のLIP5のリソソーム局在が観察された。
    (2) LIP5の発現抑制がその相互作用蛋白質であるVPS4A/Bの損傷リソソームへの局在に与える影響を解析した。VPS4A/Bはリソソーム損傷刺激を加えた細胞においてリソソームに局在したが、LIP5を発現抑制するとリソソーム局在が観察されなかった。
    (3)LIP5発現抑制細胞のリソソーム損傷刺激後の細胞死誘導に関して、ウエスタンブロット解析により発現抑制していない細胞と比較した。その結果、LIP5の発現抑制細胞はリソソーム損傷刺激後にカスパーゼ3/7の基質蛋白質の切断断片が多く検出され、アポトーシスが誘導されていると考えられた。
    リソソーム損傷を誘発した細胞においてALG-2の近傍蛋白質として同定された蛋白質が、カルシウム依存的に損傷リソソームに局在することを明らかにし、国内学会で発表できる成果が得られた。
    LIP5を含めALG-2近傍蛋白質として同定した蛋白質の多くは、カルシウム依存的に損傷リソソームに動員されるものの、ALG-2ノックアウト細胞でもリソソームに動員されることから、ALG-2以外のカルシウム結合蛋白質の関与が予想される。損傷リソソームへの動員が報告されている、また予想されるカルシウム結合蛋白質の発現抑制や阻害剤の添加がLIP5などの損傷リソソーム動員に与える影響を解析する。また、LIP5のリソソーム損傷応答における役割の解明を進める。さらに、筋萎縮性側索硬化症の発症に関連するカルシウム結合蛋白質の変異体の発現がリソソーム損傷応答に与える影響を解析する。

  2. カルシウム結合蛋白質を介するリソソーム膜の損傷応答機構の分子基盤解明

    研究課題/研究課題番号：23K23568  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    柴田 秀樹

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：17680000円 （ 直接経費：13600000円 、 間接経費：4080000円 ）

    リソソームは細胞内消化を担う細胞小器官であり、その内腔は酸性で多種の加水分解酵素を含んでいる。リソソーム膜が損傷すると、その内包する加水分解酵素やカルシウムイオンが細胞質に流出することで細胞の恒常性が破綻する。一方で、カルシウムイオンは損傷したリソソーム膜の修復や新生リソソームの合成のための遺伝子発現の引き金を引くことが知られている。本研究では、このカルシウムイオンに応答する細胞質の蛋白質に焦点を当て、その生理機能を解明することで、リソソーム損傷が要因となって発症する疾患の治療法および予防の標的となる蛋白質間相互作用の同定を目指している。
    リソソームは細胞内消化を担う膜で覆われた細胞小器官である。限界膜が損傷したリソソームからは、加水分解酵素や水素イオン、カルシウムイオンなどが漏出する。研究代表者らは、損傷したリソソームにカルシウム結合蛋白質ALG-2が動員される現象を見出しており、リソソームの損傷を誘発した細胞においてALG-2の近傍に存在する蛋白質を同定している。本年度は、その中でLIP5に着目し以下を解析した。
    (1) LIP5の免疫染色実験により、LIP5がリソソーム損傷を誘導した細胞でリソソームに動員されることを観察した。LIP5のリソソーム動員におけるカルシウムイオンの役割を明らかにする目的で、カルシウムキレータであるBAPTA-AMを処理したところ、LIP5のリソソーム動員が抑制された。一方、ALG-2のノックアウト細胞でもリソソーム損傷刺激後のLIP5のリソソーム局在が観察された。
    (2) LIP5の発現抑制がその相互作用蛋白質であるVPS4A/Bの損傷リソソームへの局在に与える影響を解析した。VPS4A/Bはリソソーム損傷刺激を加えた細胞においてリソソームに局在したが、LIP5を発現抑制するとリソソーム局在が観察されなかった。
    (3)LIP5発現抑制細胞のリソソーム損傷刺激後の細胞死誘導に関して、ウエスタンブロット解析により発現抑制していない細胞と比較した。その結果、LIP5の発現抑制細胞はリソソーム損傷刺激後にカスパーゼ3/7の基質蛋白質の切断断片が多く検出され、アポトーシスが誘導されていると考えられた。
    リソソーム損傷を誘発した細胞においてALG-2の近傍蛋白質として同定された蛋白質が、カルシウム依存的に損傷リソソームに局在することを明らかにし、国内学会で発表できる成果が得られた。
    LIP5を含めALG-2近傍蛋白質として同定した蛋白質の多くは、カルシウム依存的に損傷リソソームに動員されるものの、ALG-2ノックアウト細胞でもリソソームに動員されることから、ALG-2以外のカルシウム結合蛋白質の関与が予想される。損傷リソソームへの動員が報告されている、また予想されるカルシウム結合蛋白質の発現抑制や阻害剤の添加がLIP5などの損傷リソソーム動員に与える影響を解析する。また、LIP5のリソソーム損傷応答における役割の解明を進める。さらに、筋萎縮性側索硬化症の発症に関連するカルシウム結合蛋白質の変異体の発現がリソソーム損傷応答に与える影響を解析する。

  3. 神経変性過程の抑制を標的としたエンドソーム経路の機能改変

    研究課題/研究課題番号：19K22275  2019年6月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    柴田 秀樹

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：6240000円 （ 直接経費：4800000円 、 間接経費：1440000円 ）

    神経変性疾患の共通の病変として異常なアミロイド様の凝集体形成があげられる。これまでに様々な神経変性疾患の発症に関連する遺伝子変異が同定されたが、その中にはエンドソーム経路で機能する蛋白質をコードする遺伝子の変異が複数知られている。本研究では、培養細胞系を用いて、これら変異体の発現が異常凝集体の分解、増幅、分泌に及ぼす影響を明らかにする。また、疾患関連変異体が相互作用する蛋白質を同定する。同定された蛋白質の発現量や機能の操作がエンドソーム経路を介した凝集体の分解機能を亢進するかを検証し、エンドソームの機能改変による異常凝集体の毒性の低減および伝搬の抑制を目指す。
    神経変性疾患の特徴的病変として、筋萎縮性側索硬化症（ALS）におけるTDP-43に代表される、異常なアミロイド線維様凝集体が形成される。凝集体は、異常蛋白質がシーズとなり、細胞質の正常な蛋白質を巻き込んで形成される。本研究では、ALSに関連するアネキシンA11とTDP-43の異常蛋白質が細胞質で凝集体を形成する過程をモニターできる細胞株を樹立した。そして、これらの異常蛋白質がリソソーム損傷を引き金として凝集体を形成することを見出した。一方で、これらの異常蛋白質は、凝集体を形成していない細胞では、プロテアソームによって、正常蛋白質と比較して迅速に分解されていることを示した。
    神経変性過程で神経細胞内に形成される凝集体は、そのシーズとなる異常蛋白質の蓄積量が凝集体の増幅、細胞間伝搬に密接に関連していると考えられる。本研究で樹立した異常蛋白質の発現細胞は、凝集体の形成過程と細胞間伝搬をモニターできることから、神経変性の進行を阻害する薬剤の開発などへの応用が期待される。また、ALS発症に関連するアネキシンA11変異体が、TDP-43の異常蛋白質と同様の分解系と凝集体形成機構を持ち合わせていることが判明した。これらの異常蛋白質を積極的に分解する分子機構を解明し、その機能を維持することできれば、神経変性疾患の根本治療法の開発につながる可能性がある。

  4. コラーゲン分泌を調節するカルシウム制御ネットワークの解析

    研究課題/研究課題番号：18H02135  2018年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    柴田 秀樹

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）

    コラーゲンはヒトの乾燥重量の25％を占める構造蛋白質であり、小胞体からゴルジ体を経て細胞外へ分泌される。本研究では、カルシウム結合蛋白質ALG-2を中心としたカルシウム応答性制御因子がコラーゲンの小胞体からの搬出制御を司る分子メカニズムの解明を目指し、ALG-2の作用標的となる分子をその結合モチーフによって探索し、また近接依存性標識法を用いた解析から同定した。そして、得られた複数の制御因子候補の相互作用ネットワークと細胞内局在、および生理機能を生化学的、分子細胞生物学的解析により明らかにした。
    分泌蛋白質のほとんどは、小胞体で合成されゴルジ体を経由して細胞外に分泌される。細胞外マトリクスの主要成分である線維性コラーゲンは、その長さが300 nmにもおよび、小胞体からどのように搬出され細胞外まで輸送されるのか不明であった。近年、線維性コラーゲン輸送の制御因子の同定がすすめられ、その中でALG-2はカルシウムに応答する因子である。本研究では、ALG-2の新たな標的蛋白質を同定し、小胞体内腔のカルシウム濃度の恒常性維持に関わる可能性を示した。また、小胞体からの搬出の制御蛋白質候補も新たに同定されており、線維症などコラーゲン分泌の異常が関連する疾患の新奇の創薬標的になることも期待される。

  5. EF-ハンド蛋白質ALG-2のカルシウムストレス応答因子としての生理機能解明

    研究課題/研究課題番号：17H03803  2017年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    牧 正敏, 柴田 秀樹, 高原 照直

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    担当区分：研究分担者 

    Ca2+結合蛋白質ALG-2の機能を明らかにするため、ALG-2のCa2+依存的相互作用因子を探索し新たに４つの因子を同定した。MISSLと微小管結合蛋白質MAP1Bは協調して小胞体からゴルジ体への積荷輸送調節に関与した。ALG-2は小胞体膜貫通蛋白質であるSARAFと結合し、SARAF蛋白質の分解制御に係るユビキチン修飾を抑制した。CDIP1は内膜系に分布し、Ca2+/ALG-2存在下でESCRT-Iと結合し細胞死を促進した。また、リソソーム膜損傷時におけるALG-2の集積について解析した。さらに、Ca2+作用効果をモニターする新しいCa2+応答性レポーター遺伝子測定系を確立した。
    ALG-2（アポトーシス関連遺伝子２、別名PDCD6）は細胞死に関わり、がんの進行・予後の診断マーカーへの応用が期待されている。蛋白質―蛋白質間相互作用因子の探索を行い、新規相互作用因子を同定した。そして、分子細胞生物学的研究により、機能未知因子の生理機能解析を行い、生理学・細胞生物学領域における基礎的知見の蓄積に貢献した。また、新しい高感度Ca2+応答性レポーター遺伝子測定系の開発により食品成分や薬剤等の評価システムへの応用が期待される。

  6. 小胞体から出芽する輸送小胞の形成調節機構の解明と応用

    研究課題/研究課題番号：15K07384  2015年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    柴田 秀樹, 牧 正敏, 高原 照直, 桑田 啓子, 京 卓志, 佐藤 あかね, 井上 国子, 新居 裕美香, 河野 雄太

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：4940000円 （ 直接経費：3800000円 、 間接経費：1140000円 ）

    小胞体は高等動物細胞の分泌タンパク質輸送の出発点であり、輸送小胞COPIIによって分泌タンパク質が小胞体から搬出される。本研究では、COPIIの外被覆構成タンパク質Sec31Aにカルシウム依存的に結合するタンパク質ALG-2に着目し、ALG-2の新規結合タンパク質として、TFG、MISSLとMAP1Bを同定した。これらとALG-2の複合体にはSec31Aは含まれず、ALG-2はSec31Aとは独立した機能を有することが示唆された。また、アネキシンA11はSec31Aの小胞体膜への局在を安定化させるが、その筋委縮性硬化症の発症に関連する変異によりS100A6との結合が異常となることを見出した。

  7. アミノ酸による細胞内カルシウム上昇を介した情報伝達経路の解析

    研究課題/研究課題番号：15K18680  2015年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    高原 照直, 牧 正敏, 柴田 秀樹

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    本研究は、細胞のアミノ酸感知機構へのCa2+の役割およびその細胞応答を明らかにすることを目的としている。アミノ酸飢餓した細胞に、アミノ酸を投与することで細胞外からCa2+が流入し、細胞内のCa2+濃度が上昇する。この機構に関して、種々の阻害剤を用いた解析により、Amiloride感受性の因子を介してCa2+濃度が上昇することが分かった。また、流入したCa2+により細胞内アミノ酸応答経路の主要因子mTORC1がどのように調節をうけるかを解析した結果、mTORC1活性化因子として知られるRheb GTPaseの働きにCa2+が関わることが判明し、Ca2+による新規mTORC1制御機構が示唆された。

  8. EF-ハンド蛋白質ALG-2の核内および生体膜におけるカルシウム応答反応制御機構

    研究課題/研究課題番号：26292050  2014年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    牧 正敏, 柴田 秀樹, 高原 照直, 若槻 壮市, 川崎 政人, 鈴木 博紀, 佐々木 桂奈江, 高橋 健, 京 卓志, 張 維, 小島 享介, 松尾 里奈

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    小胞体からゴルジ体への蛋白質の初期分泌過程において、小胞体出芽部位へのALG-2のCa2+依存的集積は、COPII小胞外殻構成因子Sec31AとアネキシンA11をCa2+依存的に結合させ、モデル積荷膜蛋白質の輸送を遅延させ、またTFG蛋白質の多量体化に関与することを明らかにした。ALG-2とSec31Aペプチド複合体のＸ線結晶構造解析および両蛋白質の変異体解析による結合配列の精査により、新規ALG-2結合モチーフを提唱した。このモチーフ含有蛋白質の探索により、ER膜を貫通した新規ALG-2相互作用因子を発見した。ALG-2がCa2+応答性転写因子NFATの活性を抑制することを見出した。

  9. 初期分泌経路におけるカルシウム振動シグナル変換機構の解析

    2012年4月 - 2015年3月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

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    担当区分：研究代表者 

  10. カルシウム結合タンパク質ALG-2による小胞体からの輸送小胞出芽の制御機構の解析

    2009年4月 - 2011年3月

    科学研究費補助金  若手研究(B)

    柴田　秀樹

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    担当区分：研究代表者 

  11. カルシウム結合タンパク質ＡＬＧ－２による小胞体－ゴルジ体間小胞輸送制御機構の解明

    2007年

    科学研究費補助金  若手研究（Ｂ），課題番号：19770107

    柴田　秀樹

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    担当区分：研究代表者 

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担当経験のある科目 (本学) 8

  1. 応用生命科学実験実習2

    2020

  2. 遺伝子の世界

    2020

  3. Basics of Bioagricultural Sciences

    2018

  4. 分子細胞生物学特論１

    2018

  5. 応用生命科学実験実習２

    2018

  6. 遺伝子の世界

    2018

  7. 細胞生物学３

    2018

  8. 分子細胞生物学１

    2018

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