Positive and negative regulation of the proteasome by the glycoprotein-type transcription factor Nrf1
| Project/Area Number |
23K23571
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| Project/Area Number (Other) |
22H02305 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38060:Applied molecular and cellular biology-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
吉田 雪子 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基礎医科学研究分野, 主席研究員 (90271543)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
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| Keywords | Nrf1 / プロテアソーム / 糖鎖 / ユビキチン / ユビキチンリガーゼ |
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| Outline of Research at the Start |
プロテアソームの転写因子Nrf1は、脱糖鎖酵素NGLY1による糖鎖除去とそれに伴うアミノ酸編集が必要である。また、NGLY1遺伝子欠損細胞における糖鎖認識ユビキチンリガーゼによるNrf1のユビキチン化がプロテアソームの著しい活性阻害を引き起こす。本研究は、ユビキチン化Nrf1によるプロテアソーム障害を引き起こす分子機構とアミノ酸編集によるプロテアソーム転写誘導の機序の理解から、Nrf1による正と負のプロテアソーム制御機構を明らかとする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は糖タンパク質型転写因子Nrf1による正と負のプロテアソーム制御機構を知ることを目的としている。本年度は、正の制御機構（脱糖鎖酵素NGLY1によるアミノ酸編集）としてプロテアソーム転写誘導活性に必須な部位を様々な変異体を作成して解析した。興味深いことに、全ての部位のアミノ酸編集は不要であり、数箇所のアミノ酸編集のみでプロテアソームの十分な転写誘導が起こることを見出した。
負の制御機構については、糖鎖認識ユビキチンリガーゼSCFFBS2によるNrf1のユビキチン化について、試験管内再構成系を確立し、様々な糖ペプチドを基質として詳細に解析した。その結果、SCFFBS2は通常のリジン残基へのユビキチン化ではなく、Nrf1のN型糖鎖を認識して脱糖鎖酵素で切断されることで生じる単糖とN型糖鎖近傍のセリン・スレオニンにユビキチンをエステル結合することを明らかにした。さらに、それらの異常なユビキチン化に関わる分子群の解析を行い、通常のユビキチン化反応と異なり、複数のユビキチンリガーゼが関与することなども判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね、当初の計画通り、進捗した。
SCFFBS2によるNrf1のユビキチン化が糖のユビキチン化以外にセリン・スレオニンにも起こること、別のユビキチンリガーゼの関与などこれまで予想されていた反応よりさらに複雑なことをさらに明らかにすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
負の制御機構については、質量分析により、実際に細胞内でNRF1の糖がユビキチン化されていることを示し、論文化する。
正の制御機構については、アミノ酸編集の有無で相互作用分子の変化がないか解析を進める。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
