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ユビキチン鎖付加を選択的に誘導する新規翻訳後修飾

Publicly Offered Research

Project AreaNew aspect of the ubiquitin system : its enormous roles in protein regulation
Project/Area Number 15H01170
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

有本 博一  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (60262789)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsユビキチン / S-グアニル化 / 生体分子
Outline of Annual Research Achievements

ポリユビキチン鎖は、プロテアソーム分解の基質標識としてだけではなく、シグナル伝達など多彩な機能を有している。ポリユビキチン化の時空間的制御に数多くのE3リガーゼが関与しているが、その選択性発現機構は充分に明らかになっていなかった。本研究課題では、タンパク質のS-グアニル化修飾が細胞内侵入細菌のポリユビキチン化と相関を持つことに着想を得て、両者の関係を詳しく調査した。当初の作業仮説では、S-グアニル化を受けたタンパク質自身が、続くポリユビキチン化を受けると考えていたが、リシン残基のアルギニン置換実験によって否定された。そこで、S-グアニル化タンパク質をベイトとするプルダウン実験を行った。種々のクロスリンク剤を併用して解析したが、S-グアニル化タンパク質との直接相互作用が疑われるタンパク質は、IBにおいてスメア状にはならなかった。この結果は、S-グアニル化認識タンパク質もまたユビキチン化の基質ではないことを示唆する。
一方、S-グアニル化されたタンパク質、細菌の周囲には、主としてK63型ポリユビキチン鎖が集積することが免疫細胞化学からわかっている。本年度は、人為的にミトコンドリアの周囲にS-グアニル化構造を導入して検討した。その結果、ミトコンドリアの周囲にK63型ユビキチン鎖がリクルートされることが確認できた。以上のように、S-グアニル化とK63型ユビキチン化の間には堅固な相関があり、その対象はタンパク質、細菌に加えてミトコンドリアなど一般性があることが示唆された。今後は、注目する細胞内構造の周囲に人為的なK63型ユビキチン鎖をリクルートして、その応答を解析する予定である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 2015

All Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 9 results) Book (1 results)

  • [Presentation] A role of nitrative stress in selective autophagy2017

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第90回 日本細菌学会総会 国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2017-03-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 抗菌オートファジーにおける分解標的認識の分子基盤2017

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第90回 日本細菌学会総会 シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2017-03-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 内因性小分子が制御する選択的オートファジーの機構2016

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第43回 日本毒性学会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2016-07-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] S-グアニル化を起点とする細胞内分解経路2016

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第11回 レドックス・ライフイノベーションシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都文京区
    • Year and Date
      2016-03-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Endogenous nitrated nucleotide is an autophagy inducer2015

    • Author(s)
      Hirokazu Arimoto
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • Place of Presentation
      ホノルル、アメリカ合衆国
    • Year and Date
      2015-12-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 内因性ヌクレオチドが関与する選択的オートファジーの分子機構2015

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      日本農芸化学会 第150回 東北支部大会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2015-10-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細菌感染症克服にむけた化学生物学研究2015

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      平成27年度 化学系学協会 東北大会 有機化学コロキウム
    • Place of Presentation
      弘前市
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 内因性低分子による選択的オートファジーの制御機構2015

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第50回 天然物談話会
    • Place of Presentation
      宮城県岩沼市
    • Year and Date
      2015-07-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Roles of 8-nitro-cGMP in autophagy regulation2015

    • Author(s)
      Hirokazu Arimoto
    • Organizer
      The 7th International conference on cGMP
    • Place of Presentation
      Trier, Germany
    • Year and Date
      2015-06-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] Handbook of Experimental Pharmacology2017

    • Author(s)
      Hirokazu Arimoto, Daiki Takahashi
    • Total Pages
      16
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-07  

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