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ユビキチン修飾による鉄代謝制御系の最上流因子の探索

Research Project

Project/Area Number 20J20906
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 43010:Molecular biology-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

市原 知哉  九州大学, 生体防御医学研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords鉄代謝 / ユビキチン / FBXL5
Outline of Research at the Start

ユビキチンリガーゼFBXL5は鉄代謝制御因子IRP1/2を分解制御することで、生体内の鉄恒常性を維持している。FBXL5は細胞内の鉄濃度に応答して安定化する性質を持つが、最近の研究により、鉄欠乏時のFBXL5の分解制御が未知のユビキチンリガーゼによっておこなわれることが明らかとなった。本研究ではFBXL5の上流制御機構を明らかにすることで、鉄代謝制御に関与する新規因子の同定を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、FBXL5を分解制御する因子を同定することを目的とする。予備的実験においてFBXL5の分解を蛍光でモニターできるレポーター細胞を作製した。CRISPR/Cas9システムを用いたゲノムワイドスクリーニングをおこなうために、レンチウイルスを用いてsgRNA (single guide RNA)ライブラリーを蛍光レポーター細胞に導入した。ライブラリー導入細胞の中で鉄欠乏条件下において蛍光が安定化している細胞集団をセルソーターで回収し、次世代シークエンサー解析により回収後の細胞に濃縮されたsgRNA配列を探索した。しかしながら、回収できた蛍光安定化細胞はごく少数であったため、今回の解析では統計学的に有意に回収後の細胞に濃縮されたsgRNA配列を同定することが出来なかった。
並行して、生化学的手法によるスクリーニングをおこなった。FBXL5の野生型鉄結合ドメインまたはデグロンを欠損した変異型鉄結合ドメインを過剰発現した細胞を用いてIP-MSをおこない、野生型鉄結合ドメインに特異的に結合するユビキチンリガーゼを複数同定した。しかし、これらの候補因子を個別にノックダウンしてもFBXL5の安定化を確認することが出来なかった。この結果は、FBXL5の分解制御に複数のユビキチンリガーゼが関与している可能性を示唆しており、さらに文献情報を踏まえると、ある一群のユビキチンリガーゼが協調的にFBXL5を分解制御しているという仮説が考えられる。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Identification of unannotated coding sequences and their physiological functions2022

    • Author(s)
      Ichihara Kazuya、Nakayama Keiichi I、Matsumoto Akinobu
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 173 Issue: 4 Pages: 237-242

    • DOI

      10.1093/jb/mvac064

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combinatorial analysis of translation dynamics reveals eIF2 dependence of translation initiation at near-cognate codons2021

    • Author(s)
      Ichihara Kazuya、Matsumoto Akinobu、Nishida Hiroshi、Kito Yuki、Shimizu Hideyuki、Shichino Yuichi、Iwasaki Shintaro、Imami Koshi、Ishihama Yasushi、Nakayama Keiichi I
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 49 Issue: 13 Pages: 7298-7317

    • DOI

      10.1093/nar/gkab549

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Identification and characterization of novel proteins associated with CHD42021

    • Author(s)
      Sakaguchi Chihiro、Ichihara Kazuya、Nita Akihiro、Katayama Yuta、Nakayama Keiichi I.
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 27 Issue: 1 Pages: 61-71

    • DOI

      10.1111/gtc.12909

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 翻訳開始因子eIF2Dは翻訳伸長中の内発的リボソーム不安定化 (IRD)を抑制する2022

    • Author(s)
      市原 知哉、松本 有樹修、幡野 敦、松本 雅記、茶谷 悠平、田口 英樹、中山 敬一
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] eIF2D surveils intrinsic ribosome destabilization (IRD) during translation elongation2022

    • Author(s)
      市原 知哉、幡野 敦、松本 雅記、茶谷 悠平、田口 英樹、中山 敬一、松本 有樹修
    • Organizer
      学術変革領域(A) 「マルチファセット・プロテインズ」第3回領域会議
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 精密な翻訳開始点の同定により明らかとなったNon-AUG翻訳開始の分子機構と生物学的意義2022

    • Author(s)
      市原 知哉、松本 有樹修、中山 敬一
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Combinatorial analysis of translation dynamics reveals eIF2 dependence of translation initiation at near-cognate codons2021

    • Author(s)
      Kazuya Ichihara, Akinobu Matsumoto, Hiroshi Nishida, Yuki Kito, Hideyuki Shimizu, Yuichi Shichino, Shintaro Iwasaki, Koshi Imami, Yasushi Ishihama, Keiichi I Nakayama
    • Organizer
      2021年度日本バイオインフォマティクス学会年会・第10回生命医薬情報学連合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 精密な翻訳開始点の同定により明らかとなったNon-AUG翻訳開始の分子機構と生物学的意義2021

    • Author(s)
      市原 知哉、松本 有樹修、西田 紘士、今見 考志、石濱 泰、中山 敬一
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Book] セントラルドグマの新常識2022

    • Author(s)
      田口 英樹、小林 武彦、稲田 利文
    • Total Pages
      264
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758104043
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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