COP9/シグナロソームによる複合体型ユビキチンリガーゼの活性制御機構

• Project/Area Number: 18770114
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 宮内 康弘 大阪市大, 医学(系)研究科(研究院) (00382218)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2007: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2006: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: ユビキチン / E3 / CSN / Nedd8 / HIF-α / Cullin型E3

Research Abstract

ユビキチン修飾系はE1、E2、E3の3種の酵素群の働きにより、標的蛋白質を選択的に認識してユビキチンを付加し、その機能を制御する翻訳後修飾系である。ユビキチンリガーゼ(E3)が選択的な基質識別を担う分子であることから、その活性制御機構の理解は重要である。そこで、複合体型E3の1つで低酸素応答性転写因子のサブユニット・HIF-αの酸素依存性ユビキチン化を触媒するCullin型E3の1つであるVBC-Cul2複合体(pVHL-ElonginBC-Cul2-Rbx1)をモデルE3として、Cullin型E3の新たな活性制御点の発見と詳細な活性制御機構の解明を目指した。
Nedd8はCullinに結合し、Cullin型E3を活性化することが知られている。また、説Nedd8化を行うCOP9/シグナロソーム(CSN)もCullin型E3を活性化することが知られている。Nedd8化とCSNは相反する機能を持っているにも関わらず両者共にCullin型E3を活性化することから、異なる2つの活性化機構が存在すると考え、申請者らが樹立した試験管内完全再構成系を用いてアプローチしたところ、Nedd8化は基質に結合するユビキチン鎖長を伸ばす作用を示した。一方、CSNはユビキチン鎖長を変えずにE3に認識される基質量を増やす作用を示した。申請者が新たに発見したCSNによるCullin型E3活性化機構の詳細について解析を進め、現在論文を投稿中である。