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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Construction of DUB MAP for innate immune and inflammatory responses

Research Project

Project/Area Number 19K22541
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

徳永 文稔  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (00212069)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Keywords酵素 / タンパク質 / 細胞 / シグナル伝達 / ユビキチン / 炎症 / 細胞死
Outline of Annual Research Achievements

ユビキチンは多彩な細胞機能制御に関わるが、その合成酵素群の研究に対して、ユビキチン鎖の切断・編集を司る脱ユビキチン化酵素(DUB)の解析は遅れている。ヒト細胞には、約100種のDUBが存在し、それぞれ時空間・ユビキチン連結特異的に機能すると考えられている。そこで、我々は触媒活性を持つ88種のヒトDUB cDNAを独創的に調整し、過剰発現に伴うgain-of-functionスクリーニングを行うことで、重要な細胞機能である炎症・自然免疫シグナル制御や細胞死制御に関わるDUBの網羅的かつ定量的な解析を行った。その結果、これまで古典的NF-κBシグナル制御に関わることが示されていたCYLD、A20、OTULINよりも強力な抑制能を持つ新規DUBとしてOTUD6A、OTUD2、OTUD1というOTUシステインプロテアーゼ型DUBを同定した。これらのうちでOTUD1が最も強力なNF-κB抑制能を持つ。OTUD1のノックアウト(KO)細胞では炎症性サイトカイン刺激に伴うNF-κB活性化や病原体関連分子パターンによるI型インターフェロン産生経路の活性化が亢進した。また、マウス胎児性線維芽細胞(MEF)において、TNF-αによって誘導されるアポトーシスやネクロプトーシスもOtud1-KO MEFで亢進した。個体レベルでもOtud1-KOマウスはLPSやLPS+ガラクトサミンによって惹起される炎症に脆弱になることが明らかになった。これらの結果から、我々の新規スクリーニングによって同定されたDUB(OTUD1)が炎症・自然免疫シグナルや細胞死という非タンパク質分解系の重要な制御因子であることが示された。

  • Research Products

    (20 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 7 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Th2 cell-derived histamine is involved in nasal Th2 infiltration in mice2021

    • Author(s)
      Iwasaki Naruhito、Terawaki Seigo、Shimizu Kouhei、Oikawa Daisuke、Sakamoto Hirokazu、Sunami Kishiko、Tokunaga Fuminori
    • Journal Title

      Inflammation Research

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1007/s00011-021-01458-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Th2 cells and macrophages cooperatively induce allergic inflammation through histamine signaling2021

    • Author(s)
      Iwasaki Naruhito、Terawaki Seigo、Shimizu Kouhei、Oikawa Daisuke、Sakamoto Hirokazu、Sunami Kishiko、Tokunaga Fuminori
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Pages: e0248158

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0248158

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Crosstalk Between NDP52 and LUBAC in Innate Immune Responses, Cell Death, and Xenophagy2021

    • Author(s)
      Miyashita Hirohisa、Oikawa Daisuke、Terawaki Seigo、Kabata Daijiro、Shintani Ayumi、Tokunaga Fuminori
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 12 Pages: 635475

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.635475

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 6His‐tagged Recombinant Human Cytoglobin Deactivates Hepatic Stellate Cells and Inhibits Liver Fibrosis by Scavenging Reactive Oxygen Species2021

    • Author(s)
      Dat NQ, Thuy LTT, Hieu VN, Hai H, Hoang DV, Thi Thanh Hai N, Thuy TTV, Komiya T, Rombouts K, Dong MP, Hanh NV, Hoang TH, Sato-Matsubara M, Daikoku A, Kadono C, Oikawa D, Yoshizato K, Tokunaga F, Pinzani M, Kawada N.
    • Journal Title

      Hepatology

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1002/hep.31752

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] MIND bomb 2 prevents RIPK1 kinase activity-dependent and -independent apoptosis through ubiquitylation of cFLIPL2021

    • Author(s)
      Nakabayashi Osamu、Takahashi Hirotaka、Moriwaki Kenta、Komazawa-Sakon Sachiko、Ohtake Fumiaki、Murai Shin、Tsuchiya Yuichi、Koyahara Yuki、Saeki Yasushi、Yoshida Yukiko、Yamazaki Soh、Tokunaga Fuminori、Sawasaki Tatsuya、Nakano Hiroyasu
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 4 Pages: 80

    • DOI

      10.1038/s42003-020-01603-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The synchronized gene expression of retrotransposons and type I interferon in dermatomyositis2021

    • Author(s)
      Kuriyama Yuko、Shimizu Akira、Kanai Saki、Oikawa Daisuke、Tokunaga Fuminori、Tsukagoshi Hiroyuki、Ishikawa Osamu
    • Journal Title

      Journal of the American Academy of Dermatology

      Volume: 84 Pages: 1103~1105

    • DOI

      10.1016/j.jaad.2020.05.051

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cellular and Mathematical Analyses of LUBAC Involvement in T Cell Receptor-Mediated NF-κB Activation Pathway2020

    • Author(s)
      Oikawa Daisuke、Hatanaka Naoya、Suzuki Takashi、Tokunaga Fuminori
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 11 Pages: 601926

    • DOI

      10.3389/fimmu.2020.601926

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Human DUB Protein Array for Clarification of Linkage Specificity of Polyubiquitin Chain and Application to Evaluation of Its Inhibitors2020

    • Author(s)
      Takahashi Hirotaka、Yamanaka Satoshi、Kuwada Shohei、Higaki Kana、Kido Kohki、Sato Yusuke、Fukai Shuya、Tokunaga Fuminori、Sawasaki Tatsuya
    • Journal Title

      Biomedicines

      Volume: 8 Pages: 152~152

    • DOI

      10.3390/biomedicines8060152

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Linear Ubiquitin Code: Its Writer, Erasers, Decoders, Inhibitors, and Implications in Disorders2020

    • Author(s)
      Oikawa Daisuke、Sato Yusuke、Ito Hidefumi、Tokunaga Fuminori
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Pages: 3381~3381

    • DOI

      10.3390/ijms21093381

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular bases for HOIPINs-mediated inhibition of LUBAC and innate immune responses2020

    • Author(s)
      Oikawa Daisuke、Sato Yusuke、Ohtake Fumiaki、Komakura Keidai、Hanada Kazuki、Sugawara Koji、Terawaki Seigo、Mizukami Yukari、Phuong Hoang T.、Iio Kiyosei、Obika Shingo、Fukushi Masaya、Irie Takashi、Tsuruta Daisuke、Sakamoto Shinji、Tanaka Keiji、Saeki Yasushi、Fukai Shuya、Tokunaga Fuminori
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 3 Pages: 163

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0882-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 大阪市立大学医学部1年生に対する臨床遺伝教育の試み2020

    • Author(s)
      馬場遥香, 浄弘裕紀子, 堀田純子, 徳永文稔, 瀬戸俊之
    • Organizer
      第44回日本遺伝カウンセリング学会学術集会
  • [Presentation] NDP52のユビキチン結合性を介した炎症応答・細胞死制御とLUBAC阻害剤の影響2020

    • Author(s)
      宮下裕久, 及川大輔, 寺脇正剛, 徳永文稔
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
  • [Presentation] 非定型型直鎖状ユビキチン鎖を足場とするNF-κB活性化の細胞機能と数理モデル2020

    • Author(s)
      徳永文稔, 及川大輔, 畑中尚也, 鈴木貴
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Invited
  • [Presentation] ヒトDUBアレイ技術を用いたUSP特異的阻害剤の開発2020

    • Author(s)
      高橋宏隆, 山中聡士, 桑田翔平, 檜垣佳奈, 佐藤裕介, 深井周也, 徳永文稔, 澤崎達也
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
  • [Presentation] HOIPINsによるLUBAC活性抑制と自然免疫応答制御の分子基盤2020

    • Author(s)
      及川大輔, 徳永文稔
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Invited
  • [Presentation] cFLIPのユビキチン化による新たなアポトーシス抑制機構の解析2020

    • Author(s)
      中林修, 高橋宏隆, 村井晋, 大竹史明, 駒澤幸子, 土屋勇一, 佐伯泰, 吉田雪子, 山崎創, 徳永文稔, 森脇健太, 澤崎達也, 中野裕康
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
  • [Presentation] Mathematical Model of Linear Ubiquitination-mediated NF-κB Activation Pathway2020

    • Author(s)
      Tokunaga F, Oikawa D, Hatanaka N, Suzuki T
    • Organizer
      JSPS Core-to-Core Program “Establishing International Research Network of Mathematical Oncology”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] コムギ無細胞系を用いた直鎖状ユビキチン鎖の新規デコーダー分子の網羅的探索と機能解析2020

    • Author(s)
      高橋宏隆, 長尾和哉, 岩崎誠, 佐藤裕介, 及川大輔, 徳永文稔, 澤崎達也
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 非定型型直鎖状ユビキチン鎖を足場とした炎症シグナル発信とプロテイノパチー2020

    • Author(s)
      徳永文稔, 伊東秀文, 及川大輔
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Remarks] 大阪市立大学大学院医学研究科分子病態学

    • URL

      http://osaka-cu-1seika.umin.jp

URL: 

Published: 2021-12-27  

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