2022 Fiscal Year Annual Research Report
Chemical synthesis of ubiquitin codes
| Project Area | New frontier for ubiquitin biology driven by chemo-technologies |
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| Project/Area Number |
18H05504
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡本 晃充 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60314233)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | ユビキチン / 化学合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリユビキチン化は、タンパク質の品質管理や細胞内シグナル伝達など、様々な細胞内プロセスの精密かつ動的な制御に重要な役割を果たす翻訳後修飾である。さらに、ヘテロ型ポリユビキチン鎖は、その潜在的な構造の多様性と生理的機能から関心を集めているポリユビキチンの新しいクラスである。ヘテロ型ポリユビキチン鎖によって特徴的に媒介される細胞内シグナルの根底にあるトポロジカルな要因を調べるために、ヘテロ型鎖の構造定義合成の需要が高まっている。しかし、これまでに開発された化学的および酵素的なポリユビキチン合成は、ライゲーションと精製という手間のかかるラウンドや、鎖の長さや分岐位置に関するモジュール性の欠如によって、その適用性が制限されてきた。今回、我々は、構造的に定義された異型ポリユビキチン鎖のワンポット光制御合成を確立した。重合に用いるリジン残基に光分解性保護基を有するユビキチン誘導体を設計した。このユビキチン誘導体を用いて、E1およびE2酵素による伸長と紫外光照射による保護基の脱保護を繰り返すことにより、ユビキチンの長さと分岐位置を制御することができた。分岐位置の制御は中間体を分離することなく達成され、K63トリユビキチン鎖や分岐位置を規定したK63/K48異型テトラユビキチン鎖のワンポット合成を可能にした。本研究により、分岐構造が規定された長鎖ポリユビキチン鎖を効率的に構築するための化学的プラットフォームが得られ、これまで見過ごされてきたヘテロ型鎖の機能と構造の本質的な関係の解明が容易になると考えられる。
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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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Research Products
(43 results)
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[Journal Article] cIAP1-based degraders induce degradation via branched ubiquitin architectures2023
Author(s)
Akizuki, Y.; Morita, M.; Mori, Y.; Kaiho-Soma, A.; Dixit, S.; Endo, A.; Shimogawa, M.; Hayashi, G.; Naito, N.; Okamoto, A.; Tanaka, K.; Saeki, Y.; Ohtake, F.
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Journal Title
Nat. Chem. Biol.
Volume: 19
Pages: 311-322
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Glutamine deficiency in solid tumor cells confers resistance to ribosomal RNA synthesis inhibitors2022
Author(s)
Pan, M.; Zorbas, C.; Sugaya, M.; Ishiguro, K.; Kato, M.; Nishida, M.; Zhang, H.-F.; Candeias, M. M.; Okamoto, A.; Ishikawa, T.; Soga, T.; Aburatani, H.; Sakai, J.; Matsumura, Y.; Suzuki, T.; Proud, C. G.; Lafontaine, D. L. J.; Osawa, T.
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Journal Title
Nat. Commun.
Volume: 13
Pages: 3706
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Photoactivatable materials for versatile single-cell patterning based on the photocaging of cell-anchoring moieties through lipid self-assembly2022
Author(s)
Yamahira, S.; Misawa, R.; Kosaka, T.; Tan, M.; Izuta, S.; Yamashita, H.; Heike, Y.; Okamoto, A.; Nagamune, T.; Yamaguchi, S.
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 144
Pages: 13154-13162
DOI
Peer Reviewed
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