New Frontier for Ubiquitin Biology Driven by Chemo-technologies

• Project Area: New frontier for ubiquitin biology driven by chemo-technologies
• Project/Area Number: 23H05424
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 佐伯 泰 東京大学, 医科学研究所, 教授 (80462779)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: ユビキチン / ケミカルバイオロジー / タンパク質分解誘導剤 / 人工抗体 / 翻訳後修飾 / ステープルペプチド

Outline of Research at the Start

新学術領域研究「ケモテクノロジーが拓くユビキチンニューフロンティア」では、日本をリードするユビキチン研究者と生命科学研究を志向する有機化学者が連携し、ユビキチンにフォーカスしたケモテクノロジーを共同開発し活用することで、未だ全容が不明であるユビキチンコードの動作原理解明と、ユビキチンを利用した新しい細胞機能制御技術の創出を目指し研究を推進してきた。本研究課題では、5年間の研究活動を総括し、今後のケモユビキチン研究の発展を促すために、最終シンポジウムと若手研究会を開催する。また、領域終了後の研究成果やニュースレター最終号を領域ホームページに掲載することで、本領域の研究成果を社会に向けて発信する。

Outline of Annual Research Achievements

新学術領域研究「ケモテクノロジーが拓くユビキチンニューフロンティア」では、日本をリードするユビキチン研究者と生命科学研究を志向する有機化学者が連携し、ユビキチンにフォーカスしたケモテクノロジーを共同開発し活用することで、未だ全容が不明であるユビキチンコードの動作原理解明と、ユビキチンを利用した新しい細胞機能制御技術の創出を目指し研究を推進してきた。領域班員の有機的な連携により、標的タンパク質分解誘導剤や人工抗体を用いた新機軸のユビキチン研究が展開され、プロテアソーム経路やマイトファジー、炎症シグナル経路等におけるユビキチンコード識別分子群の実体解明や新規ユビキチンコードの発見、さらには多様な標的タンパク質の分解を誘導できる新規タンパク質分解誘導技術の開発にも成功してきた。これらの本領域の研究成果は、ユビキチン関連疾患の発症メカニズムの正確な理解とユビキチン創薬への応用展開が期待できる。本研究では、このような本領域の研究活動により得られた成果を総括し、広く発信することを目指した。当初計画通り、（１）ニュースレター最終号として、国際会議開催報告や受賞報告、研究成果発表をまとめたものを500部発行し、各研究機関や製薬企業等に配布した。（２）領域ホームページは、研究期間終了後に発表された本領域に関する研究成果やプレスリリース、会議情報等を更新するとともに、アーカイブ化することで、本研究終了後も広く情報発信することとした。（３）領域最終会議は、後継領域の学術変革（A）「タンパク質寿命」領域班会議と合同開催し、また両領域の若手研究者の発表を中心とした「若手の会」の部を設けることで、本領域の５年間の研究活動を総括するとともに、今後の日本のユビキチン研究のさらなる発展のための方策を多角的な視点から深く議論した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Optineurin provides a mitophagy contact site for TBK1 activation (2024)
  • Author(s): Yamano Koji、Sawada Momoha、Kikuchi Reika、Nagataki Kafu、Kojima Waka、Endo Ryu、Kinefuchi Hiroki、Sugihara Atsushi、Fujino Tomoshige、Watanabe Aiko、Tanaka Keiji、Hayashi Gosuke、Murakami Hiroshi、Matsuda Noriyuki
  • Journal Title: The EMBO Journal Volume: 43 Issue: 5 Pages: 754-779
  • DOI: 10.1038/s44318-024-00036-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Attenuation of HOIL-1L ligase activity promotes systemic autoimmune disorders by augmenting linear ubiquitin signaling (2024)
  • Author(s): Fuseya Yasuhiro、Kadoba Keiichiro、Liu Xiaoxi、Suetsugu Hiroyuki、Iwasaki Takeshi、Ohmura Koichiro、Sumida Takayuki、Kochi Yuta、Morinobu Akio、Terao Chikashi、Iwai Kazuhiro
  • Journal Title: JCI Insight Volume: 9 Issue: 3
  • DOI: 10.1172/jci.insight.171108
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Senescent cells form nuclear foci that contain the 26S proteasome (2023)
  • Author(s): Iriki Tomohiro、Iio Hiroaki、Yasuda Shu、Masuta Shun、Kato Masakazu、Kosako Hidetaka、Hirayama Shoshiro、Endo Akinori、Ohtake Fumiaki、Kamiya Mako、Urano Yasuteru、Saeki Yasushi、Hamazaki Jun、Murata Shigeo
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 42 Issue: 8 Pages: 112880-112880
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112880
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mechanistic insights into the roles of the UFM1 E3 ligase complex in ufmylation and ribosome-associated protein quality control (2023)
  • Author(s): Ishimura Ryosuke、Ito Sota、Mao Gaoxin、Komatsu-Hirota Satoko、Inada Toshifumi、Noda Nobuo N.、Komatsu Masaaki
  • Journal Title: Science Advances Volume: 9 Issue: 33
  • DOI: 10.1126/sciadv.adh3635
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] LLPS of SQSTM1/p62 and NBR1 as outcomes of lysosomal stress response limits cancer cell metastasis (2023)
  • Author(s): Noguchi Takuya、Sekiguchi Yuto、Shimada Tatsuya、Suzuki Wakana、Yokosawa Takumi、Itoh Tamaki、Yamada Mayuka、Suzuki Midori、Kurokawa Reon、Hirata Yusuke、Matsuzawa Atsushi
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences Volume: 120 Issue: 43 Pages: 44-44
  • DOI: 10.1073/pnas.2311282120
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Magainin 2-derived stapled peptides derived with the ability to deliver pDNA, mRNA, and siRNA into cells. (2023)
  • Author(s): M. Hirano, H. Yokoo, C. Goto, M. Oba, T. Misawa, Y. Demizu
  • Journal Title: Chemical Science Volume: 14 Issue: 38 Pages: 10403-10410
  • DOI: 10.1039/d3sc04124g
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] One-Pot, Photocontrolled Enzymatic Assembly of the Structure-Defined Heterotypic Polyubiquitin Chain (2023)
  • Author(s): Furuhata, T.; Racheal, P. A. D.; Murayama, I.; Toyoda, U.; Okamoto, A.
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. Volume: 145 Pages: 11690-11700
  • DOI: 10.1021/jacs.3c01912
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] ユビキチンプロテオミクスによるPROTAC評価 (2024)
  • Author(s): 佐伯 泰
  • Organizer: 京都大学オープンイノベーション機構ミニシンポジウム「創薬プロテオミクス 企業とアカデミアの視点から」
  • Invited
• [Presentation] ユビキチン創薬の最新動向とLLPS創薬の可能性 (2023)
  • Author(s): 佐伯 泰
  • Organizer: 千里ライフサイエンスセミナーV1「相分離がもたらす医療・創薬の新展開」
  • Invited
• [Presentation] プロテアソームによるタンパク質分解と液滴形成 (2023)
  • Author(s): 佐伯 泰
  • Organizer: 第40回バイオメディシナルケミストリーシンポジウム つながり醸成企画
  • Invited
• [Remarks] プレスリリース「老化細胞におけるタンパク質分解センターの発見」
  • URL: https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/press/z0111_90032.html
• [Remarks] プレスリリース「がん転移を阻止する新たな仕組みを発見」
  • URL: https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/11/press20231101-02-cancer.html
• [Remarks] プレスリリース「効率的な核酸の細胞内輸送が可能なペプチドキャリアの開発に成功」
  • URL: https://www.yokohama-cu.ac.jp/news/2023/20231115idemizu.html
• [Remarks] プレスリリース「損傷ミトコンドリアがオートファジーで選択的に分解される作用機序を解明」
  • URL: https://www.tmd.ac.jp/press-release/20240206-1/
• [Remarks] プレスリリース「自己免疫疾患の発症メカニズムの一端を解明―自己免疫疾患の新規治療ターゲットへ―」
  • URL: https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2024-02-09-0