Pirh2ユビキチンリガーゼによる膜輸送制御

• Project/Area Number: 18050002
• 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・医学研究科, 教授 (70294973)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2007: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2006: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: ユビキチン / プロテアソーム / 膜輸送 / Pirh2 / ユビキチンリガーゼ

Research Abstract

研究成果報告書
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・プロテアソーム系が関与している。そして、標的タンパク質のユビキチン化に必要な酵素群の中で、特にユビキチンリガーゼE3は標的タンパク質を認識し、最終的にユビキチンを付加する重要な酵素サブユニットである。最近になり、ユビキチン化タンパク質修飾が分解のためのシグナルだけではなく膜輸送(メンブラントラフィック)に重要な機能を有することが報告されている。申請者はPirh2(p53をユビキチン化するE3)が、細胞内膜輸送に関与するε-COPと相互作用することを見出しており、本申請課題においては、Pirh2による細胞内膜輸送関連タンパク質のユビキチン化の機能を解明することを目的とする。
in vivo結合実験を行なったところ、PIRH2とε-COPの共沈が認められた。さらにPIRH2がε-COPをユビキチン化するかを確認するためにin vitroユビキチン化アッセイを行なったところ、PIRH2を添加時にのみ、ε-COPのポリユビキチン化が認められた。さらに細胞内でε-COPのユビキチン化が起こっているかを確認するためにin vivoユビキチン化アッセイを行なったところ、PIRH2の共発現によりε-COPのユビキチン化の増強が認められた。これらの結果により、PIRH2の過剰発現がε-COPのユビキチン化を引き起こすことが判明した。さらに、in vivoでのε-COPの分解においてPIRH2がいかに作用するかを調べるためパルスチェイス法を行ったところ、野生型のPIRH2はε-COPの分解を亢進し、逆に変異型のPIRH2はε-COPの分解を遅延させることが明らかとなった。これらの結果は、PIRH2が細胞内のε-COPの安定性に関与していることを示している。

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-кB 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/Prih2 (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