性ホルモン受容体のユビキチン化介在性分解による癌細胞増殖制御機構

• Project/Area Number: 18013001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 畠山 鎮次 Hokkaido University, 大学院・医学研究院, 教授 (70294973)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥13,400,000 (Direct Cost: ¥13,400,000); Fiscal Year 2007: ¥6,800,000 (Direct Cost: ¥6,800,000); Fiscal Year 2006: ¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000)
• Keywords: ユビキチン / プロテアソーム / ホルモン受容体 / ホルモン依存性癌 / ユビキチンリガーゼ

Research Abstract

多くの細胞質・核質に存在するタンパク質の分解にユビキチンープロテアソーム系が関与している。この分解系の特徴は、基質特異性が高く、分解速度が速いことである。この特徴を利用して、転写因子や細胞シグナル伝達や癌遺伝子産物や癌抑制遺伝子産物は、自分自身のタンパク質としての発現量を調節している。性ホルモン受容体も最近ユビキチン化により発現量(分解量)が制御させていることが報告されている。特にエストロゲン受容体α(ERα)やアンドロゲン受容体(AR)などのホルモン受容体は、リガンドと複合体を形成して、転写因子として標的遺伝子の転写を活性化し、生殖器の発達やホルモン依存性癌(乳癌や子宮体癌など)の腫瘍形成に影響を与えることが知られている。本研究計画では、ホルモン依存性癌において重要分子であるホルモン受容体(男性ホルモンと女性ホルモン)に対して、そのユビキチン化の分子論的機序を解明することを目的とする。
我々はERαを特異的にユビキチン化するユビキチンガーゼE3、TRIM25/EFPを新たに同定し、生化学的及び細胞生物学的解析を行った。TRIM25はERαと直接結合し、in vitroユビキチン化アッセイにおいてERαをユビキチン化することが確認された。また細胞内にTRIM25を過剰発現させると、ERαのユビキチン化を促進することが判明した。また、各進行度の子宮体部癌の病理検体に対して、ウエスタンブロット解析によるTRIM25の発現レベルを調べたところ、進行度レベル依存性の発現変化が認められた。また、ARに結合するリングフィンガードメインを有したタンパク質としてTRIM68を同定したところであり、その機能を解析したところ、アンドロゲン依存性転写活性化を促進させることが判明し、分子レベルでの解析を進めている。

Research Products

• [Journal Article] Ro52 functionally interacts with IgG1 and regulates its quality control via the ERAD system (2008)
  • Author(s): Takahata, M, et. al.
  • Journal Title: Mol Immunol 45 Pages: 2045-2054
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ubiquitylation of ε-COP by PIRH2 and regulation of the secretion of PSA (2008)
  • Author(s): Maruyama, S, et. al.
  • Journal Title: Mol Cell Biochem 307 Pages: 73-82
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of Rabring7 in EGF receptor degradation as an E3 ligase (2008)
  • Author(s): Sakane, A, et. al.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun 357 Pages: 1058-1064
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of a newly improved detection system for NF-kB activity (2008)
  • Author(s): Matsuda, M, et. al.
  • Journal Title: Immunol. Lett 109(2) Pages: 175-181
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ligand-dependent transcription of estrogen receptor α is mediated by the ubiquitin ligase EFP (2007)
  • Author(s): Nakajima, A, et. al.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun 357 Pages: 245-251
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protection of vincristine-induced neuropathy by Wld^S expression and the independence of the activity of Nmnat1. (2007)
  • Author(s): Watanabe, M.
  • Journal Title: Neurosci. Lett. 411 Pages: 228-232
• [Journal Article] APS-mediated Ubiquitination of the Insulin Receptor Enhances its Internalization, but does not Induce its Degradation. (2007)
  • Author(s): Kishi, K.
  • Journal Title: Endocr. J. (In press)
• [Journal Article] Establishment of a newly improved detection system for NF-κB activity. (2007)
  • Author(s): Matsuda, M.
  • Journal Title: Immunol. Lett. (In press)
• [Journal Article] Elmol inhibits ubiquitylation of Dock180. (2006)
  • Author(s): Makino, Y.
  • Journal Title: J. Cell Sci. 119 Pages: 923-932
• [Journal Article] Degradation of Tob1 mediated by SCF^<Skp2>-dependent ubiquitination. (2006)
  • Author(s): Hiramatsu, Y.
  • Journal Title: Cancer Res. 66 Pages: 8477-8483
• [Journal Article] TRIM68 regulates ligand-dependent transcription of androgen receptor in prostate cancer cells
  • Author(s): Miyajima, N, et. al.
  • Journal Title: Cancer Reseach (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of Ymer in suppression of NF-kB activation by regulated interaction with lysine-63-linked polyuquitin chain
  • Author(s): Bohgaki, M, et. al.
  • Journal Title: BBA-Mol Cell Res (In press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Ubiquitin-mediated regulation of coatomer protein complex, subunit epsilon by ARNIP/Pirh2 (2007)
  • Author(s): Maruyama S., et. al.
  • Organizer: the 2007 Annual Meeting of the American Urological Association Education and Research Inc.
  • Place of Presentation: Anaheim Convention Center
• [Presentation] Ubiquitination of e-COP by PIRH2 and regulation of the secretion of PSA (2007)
  • Author(s): Hatakeyama, S., Maruyama, S.
  • Organizer: International Symposium on Membrane Traffic
  • Place of Presentation: 淡路島夢舞台
• [Presentation] Regulation of polarized accumulation of Cdc42p by Gic proteins that specifically interact with the GTP-bound from of Cdc42p in yeast (2007)
  • Author(s): Fujii, K., Hatakeyama, S., Tanaka, K.
  • Organizer: International Symposium on Membrane Traffic
  • Place of Presentation: 淡路島夢舞台
• [Presentation] 新規ユビキチン様修飾分子GdXによるcyclin Fと細胞周期M期の制御 (2007)
  • Author(s): 石田典子、畠山鎮次、中山啓子、中山敬一
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会・合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] TRIM68 is required for androgen-dependent transcription and regulates prostate cancer cell growth (2007)
  • Author(s): Miyajima, N., Maruyama, S., Tsukiyama, T., Nonomura, K., Hatakeyama, S.
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会・合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] ユビキチンリガーゼTripartite motif protein32(TRIM32)による癌細胞増殖制御 (2007)
  • Author(s): 加納里志、築山忠維、福田 諭、畠山鎮次
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会・合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] ユビキチン統合酵素E2Q2の結合タンパク質の同定と機能的解析 (2007)
  • Author(s): 真栄田裕行、築山忠維、畠山鎮次
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会・合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] 改良型NF-kB活性検出システムの構築 (2007)
  • Author(s): 築山忠維、松田真由子、畠山鎮次
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会・合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Book] The Frontiers in Medical Sciences「神経変性疾患のサイエンス」 (2007)
  • Author(s): 畠山鎮次
  • Total Pages: 247
  • Publisher: 南山堂