エンドソーム膜タンパク質品質管理におけるE3リガーゼの役割

• Project Area: New aspect of the ubiquitin system : its enormous roles in protein regulation
• Project/Area Number: 15H01192
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: 沖米田 司 関西学院大学, 理工学部, 准教授 (90398248)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2016: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2015: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: ユビキチンリガーゼ / エンドソーム / ユビキチン / タンパク質品質管理 / エンドサイトーシス

Outline of Annual Research Achievements

1. エンドソーム局在E3リガーゼ変異体を用いた細胞内局在解析およびプルダウン解析の結果，N 末端領域のパルミトイル化部位がエンドソーム局在E3リガーゼのエンドソーム局在を決定すること，また，N 末近傍に存在する disordered regions が構造異常を持つ成熟型 ΔF508-CFTR の認識に必要であることが明らかとなった．

2. エンドソーム局在E3リガーゼ点変異体発現により，クラスリン依存性，および，非依存性エンドサイトーシスを受ける積み荷タンパク質のリサイクリングが阻害された．一方，エンドソーム局在E3リガーゼノックダウンは，積み荷タンパク質のリサイクリングに影響を与えなかった．透過電子顕微鏡解析の結果，エンドソーム局在E3リガーゼ点変異体発現により，エンドソームの形態異常が見られた．

3. 網羅的質量分析解析の結果，エンドソーム局在E3リガーゼと結合する多くの新規結合タンパク質を同定した．これらには，リサイクリングエンドソームに関わる分子郡が含まれていた．従って，エンドソーム局在E3リガーゼは，これらの因子を制御することで，エンドソーム区画の形態およびソーティング機能制御に関わる可能性が示唆された．

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。

Research Products

• [Presentation] Ubiquitination mechanism as a novel drug target for cystic fibrosis (2017)
  • Author(s): 沖米田司
  • Organizer: 第９０回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 長崎ブリックホール（長崎・長崎）
  • Year and Date: 2017-03-15
  • Invited
• [Presentation] 形質膜タンパク質品質管理におけるプロテアソームの機能解析 (2016)
  • Author(s): 大西裕子、沖米田司
  • Organizer: BMB2016
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川・横浜）
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] エンドソーム膜タンパク質品質管理におけるE3リガーゼの役割 (2016)
  • Author(s): 沖米田司
  • Organizer: 新学術領域ユビキチン制御 平成28年度 第１回領域班会議
  • Place of Presentation: シャトレーゼ ガトーキングダムサッポロ（北海道・札幌）
  • Year and Date: 2016-11-16
• [Presentation] エンドソーム膜タンパク質品質管理に関わるRING型ユビキチンリガーゼの機能解析 (2016)
  • Author(s): 酒井了平、安藝 美咲、沖米田司
  • Organizer: 新学術領域ユビキチン制御 平成28年度 第１回領域班会議
  • Place of Presentation: シャトレーゼ ガトーキングダムサッポロ（北海道・札幌）
  • Year and Date: 2016-11-16
• [Presentation] HECT型ユビキチンリガーゼによるCFTR膜発現制御機構の解明 (2016)
  • Author(s): 大西裕子、沖米田司
  • Organizer: 新学術領域ユビキチン制御 平成28年度 第１回領域班会議
  • Place of Presentation: シャトレーゼ ガトーキングダムサッポロ（北海道・札幌）
  • Year and Date: 2016-11-16
• [Presentation] CFTR変異体のポリユビキチン修飾解析 (2016)
  • Author(s): 原寛幸、加藤知希、大西裕子、沖米田司
  • Organizer: 新学術領域ユビキチン制御 平成28年度 第１回領域班会議
  • Place of Presentation: シャトレーゼ ガトーキングダムサッポロ（北海道・札幌）
  • Year and Date: 2016-11-16
• [Presentation] CFTR folding defects and therapeutic targets (2016)
  • Author(s): Tsukasa Okiyoneda
  • Organizer: 2016 International Conference of Physiological Sciences, Physiological Society of Japan Symposia
  • Place of Presentation: 北京（中国）
  • Year and Date: 2016-09-25
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] タンパク質品質管理機構を標的とした嚢胞性線維症の新規治療戦略 (2015)
  • Author(s): 沖米田司
  • Organizer: BMB2015
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] エンドソーム膜タンパク品質管理に関わるRING型ユビキチンリガーゼの役割 (2015)
  • Author(s): 酒井了平，安藝美咲，鈴木真治，宮田聖子，宮田将徳，沖米田司
  • Organizer: BMB2015
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Remarks] 関西学院大学 理工学部 生命医化学科
  • URL: http://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/d_biomed/index.html
• [Remarks] 関西学院大学 理工学部 生命医化学科 沖米田研究室
  • URL: http://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~okiyoneda/okilab.html
• [Remarks] 関西学院大学 理工学部 生命医化学科 沖米田研究室
  • URL: http://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~okiyoneda/okilab.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] CFTRユビキチン化阻害薬のスクリーニング方法 (2017)
  • Inventor(s): 沖米田司
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人 関西学院
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-047626
  • Filing Date: 2017-03-13