2022 Fiscal Year Annual Research Report
Decryption of the ubiquitin code by chemo-technologies and advanced proteomics
| Project Area | New frontier for ubiquitin biology driven by chemo-technologies |
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| Project/Area Number |
18H05498
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
佐伯 泰 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基礎医科学研究分野, プロジェクトリーダー (80462779)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大竹 史明 星薬科大学, 先端生命科学研究所, 特任准教授 (60447373)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | ユビキチン / プロテアソーム / p97 / ケモテクノロジー / 質量分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画研究では、ユビキチン解析に特化した様々な最先端プロテオミクス解析法を確立し、領域内で開発するケモテクノロジーを利用して、ユビキチンシグナルの根幹である「ユビキチン修飾の高次構造」の直接の解析と「デコーダー分子による識別・解読機構」の解明を目的とする。
１．最先端ユビキチン・プロテオミクス解析法の開発（佐伯・大竹）：昨年度までに確立した質量分析を用いた高深度比較プロテオーム解析法およびユビキチン化基質の網羅的変動解析法により、領域内の様々な共同研究を推進した。また、分岐型ユビキチン鎖の組成解析（Middle-down MS2）について、岡本班が開発した化学合成ユビキチンを内部標準とした高精度定量法を開発した。内藤班と共同で、PROTAC（H-PGDS）がネオ基質に付加するユビキチン化サイトのマッピングや制御因子の同定に成功した。
２．分岐型ユビキチン鎖デコーダーの探索（佐伯）：岡本班が開発したK48/K63分岐ユビキチン鎖をベイトとしたアフィニティ精製/MS解析により、分岐の位置によって相互作用分子が異なること、特に特定のシャトル分子や脱ユビキチン化酵素が分岐鎖の高次構造を識別することを見出した。
３．シャトル分子の機能解析および阻害剤開発（佐伯）：林班と共同で、RAD23のユビキチン様ドメインに結合し、プロテアソームとの相互作用を阻害できる人工抗体クローンを取得した。この抗RAD23人工抗体を自動ナノデリバリー装置を用いて細胞に微量注入したところ、プロテアソーム液滴を破壊できることを見出した。
４．分岐型ユビキチン鎖形成酵素の同定（大竹）：cIAP1による分岐鎖形成機構を詳細に解析したところ、K11/K48分岐およびK48/K63分岐を含有すること、cIAP1が異なるE2酵素を用いることで、逐次的に複雑な分岐鎖構造を形成することを見出した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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