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2019 Fiscal Year Annual Research Report

New frontier for ubiquitin biology driven by chemo-technologies

Administrative Group

Project AreaNew frontier for ubiquitin biology driven by chemo-technologies
Project/Area Number 18H05497
Research InstitutionTokyo Metropolitan Institute of Medical Science

Principal Investigator

佐伯 泰  公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 副参事研究員 (80462779)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内藤 幹彦  国立医薬品食品衛生研究所, 遺伝子医薬部, 部長 (00198011)
村田 茂穂  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20344070)
岩井 一宏  京都大学, 医学研究科, 教授 (60252459)
深井 周也  東京大学, 定量生命科学研究所, 委嘱教授 (10361792)
出水 庸介  国立医薬品食品衛生研究所, 有機化学部, 部長 (90389180)
岡本 晃充  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60314233)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2023-03-31
Keywordsユビキチン / ケミカルバイオロジー / ステープルペプチド / 翻訳後修飾 / タンパク質分解
Outline of Annual Research Achievements

本領域では、ユビキチン・プロテアソーム研究の国内リーダーと低分子化合物・ペプチド工学を専門とする有機化学者を結集し、ユビキチンにフォーカスしたケモテクノロジーを共に開発することで、次世代型ユビキチン研究を推進する。総括班は実績のある計画研究メンバーおよび世界的な著名研究者による領域アドバイザーで構成する。本領域の成否は異分野研究者の連携が最重要であるため、総括班が領域全体の研究体制、研究手法、情報共有を強力に支援し、領域の円滑かつ効率的な運営を進める。2019年度は以下の活動を実施した。
(1)総括班会議:6月22日および12月18日の計2回開催し、それまでの活動報告と以後のスケジュールを確認するとともに、研究支援体制、国際活動支援や総括班予算の使途などについて協議することで今後の領域の運営方針を決定した。
(2)領域全体会議:6月22日開催の第2回領域班会議では、4月より開始した公募研究班員20名が研究計画を発表し、その後の領域内共同研究の契機となった。第3回領域班会議は12月17日~19日の合宿形式で開催し、計画研究班員、公募研究班員35名が研究成果を発表し、研究の進展状況、領域内共同研究の実施状況が良好であることを確認した。
(3)研究支援:現在、領域内共同研究として約100件の研究課題が実施中であり、総括班による研究支援体制も十分である。
(4)若手育成支援:第3回班会議において若手研究者30名を中心としたポスター発表会を開催し、5名についてポスター賞を授与した。2名の若手研究者の海外短期留学、5名の国際学会参加を支援した。次世代を担う若手研究者を中心とした戦略会議を開催した。
(5)広報活動:領域ホームページを定期的に更新するとともに、ニュースレターを発刊した。また、国内主要学会において本領域の共催シンポジウムを6件開催した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2019年度は20件の公募研究が加わり新学術領域としての研究活動が本格的に開始したが、当初計画していた領域全体会議・総括班会議開催、ホームページの更新、研究支援体制の確立、領域内共同研究の推進、若手研究者の海外短期留学、国際学会参加支援について、いずれも予定通り実施した。
第2回領域班会議、第3回領域班会議はいずれも約100名の参加者があり、日本発の独自性の高いユビキチン研究、有機化学者による斬新なアイディアが盛り込まれた発表が多く、ユビキチン研究者と有機化学者が密な議論を交わすことができた。その結果、現在、約100件の領域内共同研究が実施されるに至っている。一方、日本ケミカルバイオロジー学会や日本化学会、日本細胞生物学会、日本蛋白質科学会、日本癌学会、日本分子生物学会等の年会において、本領域の共催シンポジウム・ワークショップを開催し、いずれも立ち見が出るほど盛況であったことから、本領域の研究活動も浸透してきたと考えられる。若手研究者の育成については、若手研究者2名の海外短期留学を支援し、クライオ電子顕微鏡解析法の習得や機能性ペプチド開発を習得してきたため、領域の研究活動へのフィードバックが期待される。研究成果としても、これまで80報を超える論文発表があり、Nature誌やNat Cell Biol誌、Nat Chem Biol誌などトップジャーナルにも多数掲載されており、その多くが領域内共同研究による成果である。また、本領域に関する総説論文集を、ファルマシア誌および生化学誌にそれぞれ発表した。
このように総括班の活動はおおむね順調に進展していると判断される。

Strategy for Future Research Activity

(1)領域運営会議:10月に総括班会議を開催するほか、3ヶ月に1度の頻度で、計画研究班員によるWEB会議を開催し、各自の研究成果と研究方法を共有すると共に、国内外の学術動向を議論し、以降の研究計画の調整および研究・運営方針の策定を行う。
(2)領域班会議:2020年度は10月に領域主催の国際会議を開催予定であり、領域班会議を併せて開催する。2日間の日程で計画研究班員、公募研究班員が成果発表を行い、個々の研究計画について議論する。
(3)共同研究推進活動:各計画研究が参加する3つの共同研究を引き続き実施するとともに、質量分析解析、低分子化合物スクリーニング、ペプチド合成、構造解析などの研究支援を領域班会議やe-mail等で班員に周知、領域内共同研究活動を斡旋する。
(4)若手育成支援:若手研究者の研究発表を中心としたユビキチン研究会を実施するとともに、若手研究者間の共同研究を推進させるべく、若手有志者による戦略会議を実施する。これらの活動により次世代研究者の交流・育成を図る。
(5)国際活動支援:3年目に当たる2020年度は国内外の第一線で活躍している研究者(海外からは研究協力者を含む10名程度)を招聘した国際会議を開催する。アカデミアだけでなく企業の研究者を含む300人程度の参加者が見込まれており国際的な学術交流を図る。さらに若手研究者の発表を中心としたサテライトシンポジウムを併催する。なお、本国際会議の開催は10月を予定しているが、新型コロナウイルス感染拡大の状況よっては延期を検討する
(6)広報活動:本領域のホームページを充実させるとともに、本領域の研究活動を網羅したニュースレターを発刊する。また、国内の主要学会において領域共催シンポジウムを開催し、本領域の研究活動を宣伝する。

  • Research Products

    (51 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 17 results,  Open Access: 10 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 27 results) Remarks (5 results)

  • [Int'l Joint Research] Max Planck Institute of Biochemistry/University of Munich(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Max Planck Institute of Biochemistry/University of Munich
  • [Int'l Joint Research] Washington University/University of Illinois at Chicago/The Scripps Research Institute(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Washington University/University of Illinois at Chicago/The Scripps Research Institute
  • [Journal Article] RQT complex dissociates ribosomes collided on endogenous RQC substrate SDD12020

    • Author(s)
      Matsuo Yoshitaka、Tesina Petr、Nakajima Shizuka、Mizuno Masato、Endo Akinori、Buschauer Robert、Cheng Jingdong、Shounai Okuto、Ikeuchi Ken、Saeki Yasushi、Becker Thomas、Beckmann Roland、Inada Toshifumi
    • Journal Title

      Nature Structural & Molecular Biology

      Volume: 27 Pages: 323~332

    • DOI

      10.1038/s41594-020-0393-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The HOIL-1L ligase modulates immune signalling and cell death via monoubiquitination of LUBAC2020

    • Author(s)
      Fuseya Yasuhiro、Fujita Hiroaki、Kim Minsoo、Ohtake Fumiaki、Nishide Akira、Sasaki Katsuhiro、Saeki Yasushi、Tanaka Keiji、Takahashi Ryosuke、Iwai Kazuhiro
    • Journal Title

      Nature Cell Biology

      Volume: 22 Pages: 663~673

    • DOI

      10.1038/s41556-020-0517-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] タンパク質分解装置プロテアソームと創薬2020

    • Author(s)
      村田 茂穂、池浦 隆真
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 56 Pages: 11~15

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.56.1_11

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 最先端プロテオミクス解析を用いたユビキチン研究2020

    • Author(s)
      佐伯 泰
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 56 Pages: 21~25

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.56.1_21

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 新しい低分子薬の創薬モダリティPROTAC2020

    • Author(s)
      大岡 伸通、内藤 幹彦
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 56 Pages: 41~45

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.56.1_41

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 細胞内のユビキチン鎖長解析2020

    • Author(s)
      土屋 光、佐伯 泰
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 92 Pages: 14~19

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2020.920014

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 直鎖状ユビキチン鎖を生成するLUBACリガーゼの構造,機能,T細胞機能制御2020

    • Author(s)
      佐々木 克博、岩井 一宏
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 92 Pages: 20~27

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2020.920020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 26Sプロテアソームによるユビキチン化タンパク質認識・分解機構2020

    • Author(s)
      濱崎 純、村田 茂穂
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 92 Pages: 48~56

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2020.920048

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stress- and ubiquitylation-dependent phase separation of the proteasome2020

    • Author(s)
      Yasuda Sayaka、Tsuchiya Hikaru、Kaiho Ai、Guo Qiang、Ikeuchi Ken、Endo Akinori、Arai Naoko、Ohtake Fumiaki、Murata Shigeo、Inada Toshifumi、Baumeister Wolfgang、Fernandez-Busnadiego Ruben、Tanaka Keiji、Saeki Yasushi
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 578 Pages: 296~300

    • DOI

      10.1038/s41586-020-1982-9

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Two distinct modes of DNMT1 recruitment ensure stable maintenance DNA methylation2020

    • Author(s)
      Nishiyama Atsuya、Mulholland Christopher B.、Bultmann Sebastian、Kori Satomi、Endo Akinori、Saeki Yasushi、Qin Weihua、Trummer Carina、Chiba Yoshie、Yokoyama Haruka、Kumamoto Soichiro、Kawakami Toru、Hojo Hironobu、Nagae Genta、Aburatani Hiroyuki、Tanaka Keiji、Arita Kyohei、Leonhardt Heinrich、Nakanishi Makoto
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 11 Pages: 1222

    • DOI

      10.1038/s41467-020-15006-4

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] p63 is a cereblon substrate involved in thalidomide teratogenicity2019

    • Author(s)
      Asatsuma-Okumura Tomoko、Ando Hideki、De Simone Marco、Yamamoto Junichi、Sato Tomomi、Shimizu Nobuyuki、Asakawa Kazuhide、Yamaguchi Yuki、Ito Takumi、Guerrini Luisa、Handa Hiroshi
    • Journal Title

      Nature Chemical Biology

      Volume: 15 Pages: 1077~1084

    • DOI

      10.1038/s41589-019-0366-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modulation of autoimmune pathogenesis by T cell-triggered inflammatory cell death2019

    • Author(s)
      Sasaki Katsuhiro、Himeno Ai、Nakagawa Tomoko、Sasaki Yoshiteru、Kiyonari Hiroshi、Iwai Kazuhiro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 10 Pages: 3878

    • DOI

      10.1038/s41467-019-11858-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural insights into ubiquitin recognition and Ufd1 interaction of Npl42019

    • Author(s)
      Sato Yusuke、Tsuchiya Hikaru、Yamagata Atsushi、Okatsu Kei、Tanaka Keiji、Saeki Yasushi、Fukai Shuya
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 10 Pages: 5708

    • DOI

      10.1038/s41467-019-13697-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of Small Molecule Chimeras That Recruit AhR E3 Ligase to Target Proteins2019

    • Author(s)
      Ohoka Nobumichi、Tsuji Genichiro、Shoda Takuji、Fujisato Takuma、Kurihara Masaaki、Demizu Yosuke、Naito Mikihiko
    • Journal Title

      ACS Chemical Biology

      Volume: 14 Pages: 2822~2832

    • DOI

      10.1021/acschembio.9b00704

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of 2-aminoisobutyric acid (Aib)-rich cell-penetrating foldamers for efficient siRNA delivery2019

    • Author(s)
      Misawa Takashi、Ohoka Nobumichi、Oba Makoto、Yamashita Hiroko、Tanaka Masakazu、Naito Mikihiko、Demizu Yosuke
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 55 Pages: 7792~7795

    • DOI

      10.1039/c9cc02203a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cysteinylprolyl imide (CPI) peptide: a highly reactive and easily accessible crypto-thioester for chemical protein synthesis2019

    • Author(s)
      Yanase Masafumi、Nakatsu Koki、Cardos Charlane Joy、Konda Yoshiki、Hayashi Gosuke、Okamoto Akimitsu
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 10 Pages: 5967~5975

    • DOI

      10.1039/c9sc00646j

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chemical Synthesis of Cys-Containing Protein via Chemoselective Deprotection with Different Palladium Complexes2019

    • Author(s)
      Kamo Naoki、Hayashi Gosuke、Okamoto Akimitsu
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Pages: 8378~8382

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b03152

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] SNIPERを用いたユビキチンプロテアソーム創薬2020

    • Author(s)
      内藤幹彦
    • Organizer
      第93回日本薬理学会年会
    • Invited
  • [Presentation] SNIPER化合物によるケミカルプロテインノックダウン技術の開発と細胞制御2020

    • Author(s)
      内藤幹彦
    • Organizer
      日本化学会第100春期年会
    • Invited
  • [Presentation] ケモテクノロジーと質量分析計を活用したユビキチンコードの解読2019

    • Author(s)
      佐伯泰、遠藤彬則、土屋 光、大竹史明
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
    • Invited
  • [Presentation] ユビキチン研究の新展開―相分離から分解誘導剤まで2019

    • Author(s)
      佐伯泰
    • Organizer
      第19回 日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • Invited
  • [Presentation] Orbitrap Fusion Lumosを使った革新的ユビキチン研究2019

    • Author(s)
      佐伯泰
    • Organizer
      サーモフィッシャーサイエンティフィック 質量分析フォーラム2019
    • Invited
  • [Presentation] プロテアソーム液滴による核内タンパク質分解2019

    • Author(s)
      佐伯泰
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Invited
  • [Presentation] ユビキチンによるタンパク質分解のしくみ:We will degrade you!2019

    • Author(s)
      佐伯泰
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ
    • Invited
  • [Presentation] MSを用いたユビキチンシグナルの網羅的解析2019

    • Author(s)
      佐伯泰
    • Organizer
      第11回 LC/MSワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] 高浸透圧ストレスによるプロテアソーム液滴形成と核内タンパク質分解2019

    • Author(s)
      佐伯泰
    • Organizer
      第14回日本臨床ストレス応答学会シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Stress- and ubiquitylation-dependent phase separation of the proteasome2019

    • Author(s)
      Yasushi Saeki
    • Organizer
      42nd MBSJ Symposium
    • Invited
  • [Presentation] Hijacking IAP ubiquitin ligases by SNIPERs to induce protein degradation2019

    • Author(s)
      Mikihiko Naito
    • Organizer
      Symposium on Frontier in PROTAC Drug Discovery and Development
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細胞内の標的タンパク質を特異的に分解するプロテインノックダウン技術の開発2019

    • Author(s)
      内藤幹彦
    • Organizer
      日本薬学会第35回創薬セミナー
    • Invited
  • [Presentation] IAPを利用して細胞内の標的タンパク質を分解するプロテインノックダウン技術の開発2019

    • Author(s)
      内藤幹彦
    • Organizer
      第28回日本Cell Death学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 標的タンパク質を特異的に分解するハイブリッド型低分子化合物SNIPERの開発と応用2019

    • Author(s)
      内藤幹彦
    • Organizer
      第24回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] Induced Protein Degradation by Chimeric Small Molecules; Recent Progress and Outlook2019

    • Author(s)
      Mikihiko Naito
    • Organizer
      Targeted Protein Degradation forum in Japan
    • Invited
  • [Presentation] Hijacking IAP ubiquitin ligases by SNIPERs to induce protein degradation2019

    • Author(s)
      Mikihiko Naito
    • Organizer
      2nd Annual Targeted Protein Degradation Summit
    • Invited
  • [Presentation] 細胞内の標的タンパク質を特異的に分解するプロテインノックダウン技術の開発2019

    • Author(s)
      内藤幹彦
    • Organizer
      日本再生医療
    • Invited
  • [Presentation] 次世代の医薬品開発プラットフォーム技術:プロテインノックダウン法の開発2019

    • Author(s)
      内藤幹彦
    • Organizer
      東北大学大学院薬学系研究科医薬品開発研究センターキックオフシンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] SNIPER化合物によるプロテインノックダウン2019

    • Author(s)
      内藤幹彦
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 化合物による標的タンパク質分解技術と創薬2019

    • Author(s)
      内藤幹彦
    • Organizer
      第69回バイオインターフェイス
    • Invited
  • [Presentation] 胸腺プロテアソームによるT細胞選択機構の発見とその病態生理機能解明2019

    • Author(s)
      村田茂穂
    • Organizer
      第92回日本生化学学会
    • Invited
  • [Presentation] がん、免疫疾患を惹起するユビキチン・シグナリング系:ケミカルバイオロジーを用いた介入の可能性2019

    • Author(s)
      岩井一宏
    • Organizer
      第66回日本生化学会近畿支部例会
    • Invited
  • [Presentation] ユビキチン研究の現況と創薬への応用2019

    • Author(s)
      岩井一宏
    • Organizer
      第21回日本応用薬理シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 二次構造制御を基盤としたペプチド創薬研究2019

    • Author(s)
      出水庸介
    • Organizer
      有機合成化学協会九州山口支部講演会
    • Invited
  • [Presentation] 創薬研究および違法薬物の規制におけるインシリコ技術の活用2019

    • Author(s)
      出水庸介
    • Organizer
      MOEフォーラム2019
    • Invited
  • [Presentation] 中分子ペプチド医薬品の開発効率化に資するレギュラトリーサイエンス研究2019

    • Author(s)
      出水庸介
    • Organizer
      2019年度衛研シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質化学合成を指向したチオエステル前駆体CPI(Cysteinylprolyl imide) の設計と機能評価2019

    • Author(s)
      中津幸輝、梁瀬将史、林剛介、岡本晃充
    • Organizer
      生体機能関連化学部会若手の会 第31回サマースクール
    • Invited
  • [Remarks] 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」ホームページ

    • URL

      http://ubiquitin.jp/index.html

  • [Remarks] プレスリリース「液-液相分離が担う核内タンパク質分解機構の発見」

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/topics/2020/0205.html

  • [Remarks] プレスリリース「不要なタンパク質が分解を受ける前に解きほぐされる仕組み」

    • URL

      http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/press_release/191213/

  • [Remarks] プレスリリース「サリドマイドが手足や耳に奇形を引き起こすメカニズムを解明」

    • URL

      https://www.tokyo-med.ac.jp/news/2019/1008_091559002138.html

  • [Remarks] プレスリリース「異常な翻訳停滞の強制終了を試験管内で再現」

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2020/03/press20200324-04-honnyaku.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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