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直鎖状ポリユビキチン鎖生成異常による炎症発症機構の解析

Research Project

Project/Area Number 14J01829
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Pathological medical chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

清水 覚司  京都大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords直鎖状ポリユビキチン鎖 / プログラム細胞死 / NF-kappaB / LUBAC / 炎症 / 炎症発症機構
Outline of Annual Research Achievements

直鎖状ポリユビキチン鎖を特異的に生成する新規ユビキチンリガーゼLUBACは、活性中心を有するHOIPと、制御性分子SHARPINとHOIL-1Lからなる。LUBACは、いずれの制御性分子を欠損しても複合体の安定性が減弱するが、SHARPINを自然突然変異によって欠失したcpdmマウスでは、プログラム細胞死が亢進して、全身臓器の炎症症状や免疫異常を呈するのに対し、HOIL-1L欠損マウスは顕著な表現型を呈さない。
前年度までに、両制御性分子が有するNZFドメインは、各ポリユビキチン鎖との結合能が異なり、SHARPINのNZFのみが有するK63ポリユビキチン鎖への結合能が、LUBACの活性型TNF受容体への動員に関与するために、SHARPINはHOIL-1Lより強くプログラム細胞死抑制に関与することを見出した。上記解析の中で、両制御成分子を欠損したMEFに各制御性因子を強制発現させた場合、SHARPINに比してHOIL-1Lの方がLUBAC発現量を強く回復する傾向を認め、両制御性分子が有するUBLドメインのLUBAC安定化作用には質的な違いがあると考えられた。前述のHOIL-1L欠損マウスは、UBLよりもC末端側のRING1ドメインを標的としており、UBLを含むN末端側のHOIL-1Lタンパクがわずかに残存している可能性が考えられた。そこで、HOIL-1L のUBLを標的としたHOIL-1L null マウスを新たに作出した。HOIL-1L nullマウスは、HOIPノックアウトマウスおよびHOIPユビキチンリガーゼ活性欠損マウスと同様に、プログラム細胞死が亢進し、血管形成異常をきたして胎生10.5日に死亡することがわかった。これらの結果から、HOIL-1LのUBLを介したLUBAC安定化作用が欠失すれば、HOIPを欠損することと同等の効果があることがわかった。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 直鎖状ポリユビキチン鎖による炎症・免疫反応の制御2016

    • Author(s)
      清水覚司、岩井一宏
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 256 Pages: 855-860

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Differential involvement of the NZF domains of SHARPIN and HOIL-1L in LUBAC-mediated cell death protection.2016

    • Author(s)
      Shimizu S, Fujita H, Sasaki Y, Tsuruyama T, Fukuda K, Iwai K.
    • Journal Title

      Mol Cell Biol.

      Volume: 01049-15 Issue: 10 Pages: 1569-1583

    • DOI

      10.1128/mcb.01049-15

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Crucial roles of unexpected interaction between subunits of LUBAC ubiquitin ligase in NF-kappaB and cell death regulation2016

    • Author(s)
      藤田宏明、清水覚司、岩井一宏
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-12-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Differential involvement of the NZF domains of SHARPIN and HOIL-1L in LUBAC-mediated cell death protection2016

    • Author(s)
      Satoshi Shimizu, Hiroaki Fujita, Kazuhiro Iwai
    • Organizer
      2016 Keystone Symposia Conference X4: NF-kappaB and MAP Kinase Signaling in inflammation
    • Place of Presentation
      ウィスラー(カナダ)
    • Year and Date
      2016-03-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Novel insights into linear ubiquitin chain assembly complex formation2016

    • Author(s)
      Hiroaki Fujita, Satoshi Shimizu, Kazuhiro Iwai
    • Organizer
      2016 Keystone Symposia Conference X3:ubiquitin signaling
    • Place of Presentation
      ウィスラー(カナダ)
    • Year and Date
      2016-03-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LUBACリガーゼ形成における相同性の高いHOIL-1L、SHARPINのUBLの機能的差異2015

    • Author(s)
      藤田宏明、清水覚司、岩井一宏
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学学会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] LUBACアクセサリー分子SHARPINとHOIL-1Lがプログラム細胞死抑制において果たす機能的差異の解析2015

    • Author(s)
      清水覚司、藤田宏明、岩井一宏
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学学会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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