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SUMOコード:核輸送と核ドメインの自己組識化における翻訳後修飾

Research Project

Project/Area Number 15032244
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

斉藤 寿仁  熊本大学, 発生医学研究センター, 助教授 (50211925)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥8,400,000 (Direct Cost: ¥8,400,000)
Fiscal Year 2004: ¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2003: ¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
KeywordsSUMO / 翻訳後修飾 / 核輸送 / 核膜孔 / シグナル伝達 / シャペロン / 酵素 / ユビキチン / 核-細胞質輸送 / RanGTPase / 細胞周期 / 発生 / 癌
Research Abstract

SUMOはユビキチン類似の構造を持つタンパク質で、SUMOによる翻訳後修飾システムは細胞内、特に核タンパク質の機能変換を通じて、タンパク質の輸送・局在化・品質管理、そして最終的には、細胞核の機能発現に深く関わっていると推定されている。しかしながら、SUMO化がどのようにしてタンパク質相互作用に効果を及ぼすのかについては,十分明らかにされていない。本研究ではSUMO修飾に関連する因子の解析から、核内タンパク質の動態制御に迫ることを目的とし,以下のことを明らかにした。
1:SUMO化タンパク質に特異的に結合するタンパク質の検索:大腸菌体内でSUMOコンジュゲイトもしくはSUMOポリマーを大量に合成するシステムを完成させた。酵母2ハイブリッドシステムによりSUMO化タンパク質結合因子STIPsを複数同定し、大腸菌システムによるリコンビナントSUMO化タンパク質を用いて、相互作用の解析を行った。STIp1は核内シャペロンであり、STIP2はクロマチンタンパク質であった。これらのことから、SUMO化がSTIPとの相互作用を介してヘテロクロマチンの形成に関わるというモデルを考えた。
2:RanBP2のE3リガーゼドメインの解析をする:RanBP2のSUMO化E3リガーゼ活性を有する約200アミノ酸領域(IRドメイン)を同定し、そのE3活性はUbc9にアロステリック効果を及ぼすことによっているとを明らかにした。さらにこのドメインを解析し,アロステリック効果に必須の最小の領域にポリグルタミン酸配列が存在することを見いだした。
3:SUMO化TDGタンパク質の構造決:SUMO化TDGを大腸菌システムで大量に生産し、精製し、結晶化し、線解析を行うことで世界ではじめてSUMO化タンパク質の結晶構造を明らかにした。結晶解析は横浜市立大学の白川研究室との共同研究で行った。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2004 2003 Other

All Journal Article (6 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) Publications (7 results)

  • [Journal Article] Noncovalent SUMO-1 binding activity of TDG is required for its SUMO-1 modification and colocalization with PMI2004

    • Author(s)
      H.Takahashi
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry (in press)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] The RanBP2 SUMO E3 ligase is neither HECT nor RING type.2004

    • Author(s)
      A.Pichler
    • Journal Title

      Nature Structural and Molecular Biology 11

      Pages: 984-989

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Overproduction of eukaryotic SUMO-1- and SUMO-2-conjugated proteins in Escherichia coli.2004

    • Author(s)
      Y.Uchimura
    • Journal Title

      Analytical Biochemistry 331

      Pages: 204-206

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Generation of SUMO-1 modified proteins in E.coli : towards understading the biochemistry/structural biology of the SUMO-1 pathway.2004

    • Author(s)
      Y.Uchimura
    • Journal Title

      FEBS Letter 564

      Pages: 85-90

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] ユビキチンファミリーの制御機構2004

    • Author(s)
      内村康寛
    • Journal Title

      医学のあゆみ 221

      Pages: 30-33

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] SUMO meets ubiquitin.2004

    • Author(s)
      斉藤寿仁
    • Journal Title

      実験医学 22

      Pages: 1260-1266

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] Sumoylation: Molecular Biology and Biochemistry Chanter 6: Edited by V.G.Wilson2004

    • Author(s)
      H.Saitoh
    • Total Pages
      33
    • Publisher
      Horizon Scientific Press, UK.
    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] タンパク質ポリマー及びその購法2003

    • Inventor(s)
      斉藤 寿仁
    • Industrial Property Rights Holder
      熊本テクノ産業財団
    • Filing Date
      2003-10-01
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  • [Publications] Y.Uchimura: "Generation of SUMO-1 modified proteins in E.coli : Towards understanding the biochemistry/structural biology of the SUMO-1 pathway."FEBS Lett.. (in press). (2004)

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  • [Publications] Y.Uchimura: "Overproduction of Eukaryotic SUMO-1-and SUMO-2-conjugated Proteins in Escherichia coli."Anal.Biochem.. (in press). (2004)

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  • [Publications] S.Isik: "The SUMO pathway is required for selective degradation of DNA topoisomerase IIb induced by a catalytic inhibitor ICRF-193."FEBS Lett.. 546. 347-378 (2003)

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  • [Publications] K.Matsuzaki: "Serum response factor is modulated by the SUMO-1 conjugation system."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 306. 32-38 (2003)

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  • [Publications] 斉藤寿仁: "ユビキチンファミリーSUMOとタンパク質輸送"実験医学. 21. 45-50 (2003)

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  • [Publications] 斉藤寿仁: "SUMO修飾:タンパク質の新しい機能変換システム"細胞工学. 22. 996-1002 (2003)

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  • [Publications] H.Saitoh: "Sumoylation, molecular biology and biochemistry.Chapter 6:Unraveling the SUMO-2/3 conjugation and de-conjugation pathways.(V.G.Wilson(Ed))"Horizon Bioscience, Norfolk, U.K.. 33(175-208) (2004)

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Published: 2003-04-01   Modified: 2018-03-28  

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