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2017 Fiscal Year Research-status Report

分岐型ユビキチン鎖の定量検出系の構築と応用

Research Project

Project/Area Number 16K14702
Research InstitutionTokyo Metropolitan Institute of Medical Science

Principal Investigator

大竹 史明  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, 主席研究員 (60447373)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安彦 行人  国立医薬品食品衛生研究所, 毒性部, 主任研究官 (40370944)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsユビキチン / 質量分析
Outline of Annual Research Achievements

ユビキチン化は生体に必須の翻訳語修飾であり、その多彩な機能の分子基盤は、ポリユビキチン鎖の構造的多様性にあると考えられている。しかし、ユビキチン鎖の高次構造についての解析報告は少なく、中でも、異なる連結型のユビキチン鎖が分岐して連なった分岐型ユビキチン鎖については、これまで明確な測定方法が存在せず、不明な点が多かった。そこで本研究では分岐型ユビキチン鎖のレポーター系を構築する。
これまでに、分岐型ユビキチン鎖を定量測定するためのレポーターとして機能する変異型ユビキチンを発現するトランスジェニックマウスの作出を進めた。本年度は、出生した3系統について交配を進めるとともに、マウス臓器からの分岐鎖測定を行った。変異型ユビキチン(分岐鎖レポーター)の発現量は、3系統とも、内在性ユビキチンに比べて低いものだったが、HAタグを用いてアフィニティ精製で回収することにより変異型ユビキチンを濃縮することができた。定量的な質量分析技術を用い、ユビキチン鎖の測定を行った。その結果、動物個体の組織においても分岐型ユビキチン鎖が存在していることを初めて見出した。バッククロスを完了し次第、組織別の分岐鎖存在量や刺激応答について検討を進めていく。
また、さらなる分岐鎖レポーター構築のため、出芽酵母を用いた。内在性のユビキチン遺伝子を破壊し、変異型ユビキチン鎖を発現させた変異株を作製し、レポーター系構築を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

動物個体において分岐型ユビキチン鎖が存在していることを、レポーター系を用いることで、明らかにすることができた。

Strategy for Future Research Activity

動物個体および出芽酵母のレポーター系を用いることで、分岐型ユビキチン鎖の機能解析を進めていく。

Causes of Carryover

トランスジェニックマウスの作製作業の効率化のため。
マウス関連の消耗品に充てる。

  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] K63 ubiquitylation triggers proteasomal degradation by seeding branched ubiquitin chains.2018

    • Author(s)
      Ohtake, F., Tsuchiya, H., Saeki, Y., and Tanaka, K
    • Journal Title

      PNAS

      Volume: 115 Pages: E1401-E1408

    • DOI

      10.1073/pnas.1716673115

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ub-ProT reveals global length and composition of protein ubiquitylation in cells2018

    • Author(s)
      Tsuchiya, H., Burana, D., Ohtake, F., Arai, N., Kaiho, A., Komada, M., Tanaka,K., and Saeki, Y.
    • Journal Title

      Nature Commun

      Volume: 9 Pages: 524

    • DOI

      10.1038/s41467-018-02869-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 炎症応答を制御する新たなユビキチン・シグナル2017

    • Author(s)
      大竹史明、田中啓二
    • Organizer
      第44回日本毒性学会
    • Invited
  • [Presentation] 出芽酵母におけるK48/K63分岐型ポリユビキチン鎖の解析2017

    • Author(s)
      河野有紗、大竹史明、佐伯泰、田中啓二
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] Role of the K48/K63 branched ubiquitin chains in signal transduction and proteasomal degradation2017

    • Author(s)
      Ohtake F., Tanaka K
    • Organizer
      EMBO conference「Ubiquitin and SUMO」
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 蛋白質代謝研究室ホームページ

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/pro-meta/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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