原核生物で発見された真核生物型ユビキチンシステムの生化学的解析

• Project Area: New aspect of the ubiquitin system : its enormous roles in protein regulation
• Project/Area Number: 25112512
• 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: Kyoto University
• Principal Investigator: 金井 保 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (10346083)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2013: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ユビキチン / 好熱菌 / アーキア / 遺伝子 / 微生物 / メタゲノム

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに、Caldiarchaeum subterraneum のE3粗精製画分（熱処理後可溶性画分）を、Ub,E1,E2と共に用いることにより、パン酵母無細胞抽出液のUb化が可能であること、つまりE3画分にUb ligase活性があることを示した。今年度は、E3タンパク質の精製を集中的に進めた。硫安沈殿、ヒドロキシアパタイトカラム、疎水性相互作用カラム、ゲルろ過カラムによる一連の精製操作により、電気泳動におけるバンドが単一となる程度にまで、E3を精製することができた。引き続き精製E3を用いてUb反応を行ったところ、粗精製画分を用いた場合と同様の結果が得られたことから、Ub化活性が夾雑成分により引き起こされているのでは無く、実際にE3タンパク質に起因するものであることが判明した。これにより、全ての因子が精製された完全な再構成系によるC. subterraneumのUb化反応系を構築することに成功し、本系が実際に細胞内でタンパク質のUb化を引き起こしていることが強く示唆された。さらに本系を用いて基質タンパク質の探索を行った結果、AAA+ ATPaseドメインを有する本菌由来タンパク質がUb化を受けることが判明した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] 未培養好熱性アーキアCaldiarchaeum subterraneumがもつユビキチン様遺伝子の機能解析 (2014)
  • Author(s): 金井保、藤本理夏子、徳原将弘、布浦拓郎、橘高瑞奈、高木善弘、高見英人、高井研、跡見晴幸
  • Organizer: 日本Archaea研究会第27回講演会
  • Place of Presentation: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • Year and Date: 2014-07-25 – 2014-07-26
• [Presentation] 好熱性アーキアCaldiarchaeum subterraneumがもつユビキチン様遺伝子の機能解析 (2014)
  • Author(s): 金井保
  • Organizer: 日本農芸化学会2014年度大会
  • Place of Presentation: 明治大学生田キャンパス
• [Remarks] 新学術領域研究の班員紹介ページ
  • URL: http://ubiquitin.jp/organization/a01-public/09.html