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2008 Fiscal Year Annual Research Report

ユビキチン系による選択的基質識別メカニズム

Planned Research

Project AreaProteolysis in the Regulation of Biological Processes
Project/Area Number 18076004
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

岩井 一宏  Osaka University, 生命機能研究科, 教授 (60252459)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川原 裕之  首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 教授 (70291151)
徳永 文稔  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (00212069)
Keywords蛋白質 / ストレス / 癌 / 生体分子 / ユビキチン
Research Abstract

ユビキチンープロテアソーム系は、時空間的な特異性を持って基質タンパク質を識別して次々ユビキチンを付加してポリユビキチン鎖を形成し、形成されたポリユビキチン鎖がプロテアソームの識別シグナルとなって、基質タンパク質を分解に至らしめる。本研究ではCullin型ユビキチンリガーゼ(CRL)を中心に、基質ユビキチン化からプロテアソームによる分解へと至る経路の解析を進め、COP9/シグナロソーム(CSN)によるCRLの活性亢進メカニズムを解析した。CSNが基質に結合したポリユビキチン鎖とNedd8の両者を識別してCRLと結合した後、ユビキチン化基質をCRLから解離を促進する。基質がCRLから解離した後で、CRLはCullin-Nedd8結合を切断してCRLから遊離することを明らかにした。CSNはCRLの活性化を促進するCuliin-Nedd8結合を切断するため、そのCRL活性化機構の詳細は不明であった。本研究の結果、CRLへのNedd8結合が基質へのポリユビキチン鎖形成を促進し、それに引き続く、Nedd8を指標としたCSNのCRLへの結合が、ポリユビキチン化された基質をCRLから解離させ、CRLがユビキチン化する基質の分子数を増大させることでCRLを活性化させること、すなわち、Nedd8とCSNは相互補完的な形で基質タンパク質のユビキチン化を促進させることが明らかになった。
さらに、研究者らが新規に同定した直鎖状ポリユビキチン鎖を形成するE3であるLUBAC複合体の解析も進め、同E3複合体はIKK複合体の構成成分の1つであるNEMOをシグナル依存的に直鎖状ポリユビキチン化することによって、TNF-α、IL-1βによるNF-κBの活性化に関与することを明らかにした。

  • Research Products

    (4 results)

All 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Involvement of linear polyubiquitinatioh of NEMO in NF-κB activation2009

    • Author(s)
      Tokunaga, F., Sakata, Saeki, Y., Satomi, Y., Kirisako, T., Kamei, K., Nakagawa, T., Kato,_M., Murata, S., Yamaoka, S., Yamamoto, M., Akira, S., Takao, T., Tanaka, K., and Iwai K.
    • Journal Title

      Nature Cell Biology 11

      Pages: 123-132

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The COP9/signalosome increases the efficiency of pVHL ubiquitin ligase-mediated hypoxia inducible factor-α ubiquitination2008

    • Author(s)
      Miyauchi, Y., Kato, M., Tokunaga, F., and Iwai, K.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem 283

      Pages: 16622-16631

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for specific cleavage of Lys63-linked polyubiquitin chains2008

    • Author(s)
      Sato, Y., Yoshikawa, A., Yamagata, A., Mimura, H., Yamashita, M., Ookata, K., Nureki, O., Iwai. K., Komada, M., and Fukai, S.
    • Journal Title

      Nature 455

      Pages: 358-362

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Physiological function of linear polyubiquitin chain2009

    • Author(s)
      岩井一宏(Kazuhiro Iwai)
    • Organizer
      Keystone Symposium"The Many Faces of Ubiquitin"
    • Place of Presentation
      Copper Mountahi Resort, 米国コロラド州
    • Year and Date
      2009-01-13

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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