逆位相の膜陥入を伴う生命現象のユビキチン化による分子制御機構解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21590064
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 藤田 英明 九州大学, 薬学研究院, 助教 (80291524)
• Keywords: リソソーム / エンドソーム / 蛋白質分解 / ユビキチン / トランスフェリン受容体 / 鉄代謝 / 細胞質分裂 / 小胞輸送

Research Abstract

(1)TfRは細胞内の鉄含量に依存して転写レベルでの発現制御を受けていることが知られているが、蛋白質レベルでの分解機構についてはほとんど報告がない。TfRが鉄イオン濃度依存的にユビキチン化を受け、徐々にリソソームでの分解を受けているという新しいTfRの代謝・発現量制御機構が存在する事を報告した(R.Tachiyama,et.al.,Genes to Cells,2011)。
(2)Nedd4-Interacting Protein 2 (NDFIP2)がユビキチンリガーゼNedd4とPYモチーフを介して結合すること、リソソームに於いて非常に短い半減期で分解を受けていること、Gap junctionを形成するConnexin43のNedd4によるダウンレギュレーションを制御している(競合阻害)という新しいConnexin43の代謝・発現量制御機構が存在する事を報告した(C.Ohzono,et.al., Biol.Pharm.Bull.,2010)。
(3)TfRが細胞周期M期前半においてユビキチン化を受け、細胞質分裂時には徐々に脱ユビキチン化されてくる。このTfRユビキチン化は分裂溝へエンドソーム由来の小胞が局在することと密接に関連している)。従って、TfRのユビキチン化には少なくとも2つの異なる生理的役割があることが示唆された。
(4)膜結合型ユビキチンリガーゼであるMARCH (Membrane Associated Ring-CH)ファミリー蛋白質のひとつがTfRを基質として認識し、そのユビキチン化によるリソソームでの分解に関与することなどを予備的実験により明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Proteome of ubiquitin/MVB-Pathway : Possible involvement of Iron-induced ubiquitylation of transferrin receptor in lysosomal degradation (2011)
  • Author(s): R. Tachiyama, D. Ishikawa, M. Matsumoto, K. I Nakayama, T. Yoshimori, S. Yokota, M. Himeno, Y. Tanaka and H. Fujita*
  • Journal Title: Genes to Cells Volume: 16 Pages: 448-466
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nedd4-interactin protein 2 (NDFIP2), a short half-life lysosomal membrane protein, negatively controls down-regulation of connexin43 (2010)
  • Author(s): C.Ohzono, S.Etoh, M.Matsumoto, K.I.Nakayama, Y.Hirota, Y.Tanaka, H.Fujita
  • Journal Title: Biol.Pharm.Bull. Volume: 33 Pages: 951-957
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential Anti-APOBEC3G Activity of HIV-1 Vif Proteins Derived from Different Subtypes (2010)
  • Author(s): Y.Iwabu, M.Kinomoto, M.Tatsumi, H.Fujita, M.Shimura, Y.Tanaka, Y.Ishizaka, D.Nolan, S.Mallal, T.Sata, K.Tokunaga
  • Journal Title: J.Biol.Chem. Volume: 285 Pages: 35350-35358
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct internalization of cell-surface BST-2/tetherin by the HIV-1 accessory protein Vpu (2010)
  • Author(s): Y.Iwabu, H.Fujita, Y.Tanaka, Y., T.Sata, K.Tokunaga
  • Journal Title: Communicative & Integrative Biology Volume: 3 Pages: 366-369
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibitory effects of 16-hydroxy-9-oxo-10E, 12E, 14E-octadecatrienoic acid (Corchorifatty acid B) isolated from Melissa officinalis Linne on melanogenesis
  • Author(s): H.Fujita, M.Hongo, M.Mochizuki, K.Yokoyama, Y.Tanaka
  • Journal Title: Experimental Dermatology Volume: (In press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ユビキチン化による金属輸送体の細胞内輸送制御 (2011)
  • Author(s): 藤田英明、立山諒、石川大輔、松本雅記、中山敬一、横田貞記、吉森保、姫野勝、田中嘉孝
  • Organizer: 日本薬学会第131年会・特別シンポジウム「トキシコメタロミクスの新機軸-元素分析・イメージングと金属輸送・創薬のイノベーション-」
  • Place of Presentation: 静岡(地震のため、本年会は参集しないが、成立したものとみなされる。)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-03-30
• [Presentation] 鉄濃度依存的なトランスフェリン受容体のユビキチン化による代謝回転制御に関する研究 (2010)
  • Author(s): 藤田英明、立山諒、松本雅記、中山敬一、吉森保、姫野勝、横田貞記、田中嘉孝
  • Organizer: 第27回 日本薬学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 長崎
  • Year and Date: 2010-12-12
• [Presentation] 物誘発性リン脂質症の分子機構に関する研究 (2010)
  • Author(s): 廣田有子、藤本景子、栗原俊祐、阿佐絵里佳、池田一彦、佐野孝一、神吉将之、関二郎、藤田英明、田中嘉孝
  • Organizer: 第27回 日本薬学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 長崎
  • Year and Date: 2010-12-12
• [Presentation] Trans-Golgi network膜タンパク質TGN46の細胞内輸送および局在化の分子制御機構に関する研究 (2010)
  • Author(s): 藤本景子、吉永奈央、平井祥一、廣田有子、静川直子、藤田英明、田中嘉孝
  • Organizer: 第27回 日本薬学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 長崎
  • Year and Date: 2010-12-11
• [Presentation] The endosomal vesicles carrying ubiquitylated cargos selectively localizes to the cleavage furrow during cytokinesis. (2010)
  • Author(s): H.Fujita, Y.Iwabu, K.Tokunaga, T.Sata, K.Fujimoto, R.Tachiyama, D.Ishikawa, M.Matsumoto, K.I.Nakayama, Y.Tanaka
  • Organizer: BMB2010(第83回日本生化学会大会/第33回日本分子生物学会年会)
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-12-08
• [Presentation] BST-2/tetherinのdownregulationにおけるHIV-1 Vpuのcofactor要求性 (2010)
  • Author(s): 岩部幸枝, 藤田英明, 田中嘉孝, 佐多徹太郎, 徳永研三
  • Organizer: BMB2010(第83回日本生化学会大会/第33回日本分子生物学会年会)
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] Targeting of recycling endosomes to the cleavage furrow requires ubiquitylation of membrane proteins. (2010)
  • Author(s): H.Fujita, Y.Iwabu, K.Tokunaga, T.Sata, K.Fujimoto, R.Tachiyama, D.Ishikawa, M.Matsumoto, K.I.Nakayama, Y.Tanaka
  • Organizer: AMERICAN SOCIETY FOR BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY Special Symposium "BIOCHEMISTRY AND CELL BIOLOGY OF ESCRTS INHEALTH AND DISEASE"
  • Place of Presentation: Snowbird Ski and Summer Resort, Utah, USA
  • Year and Date: 2010-10-15
• [Presentation] Direct internalization of cell-surface BST-2/tetherin by HIV-1 Vpu (2010)
  • Author(s): Y.Iwabu, H.Fujita, Y.Tanaka, T.Sata, K.Tokunaga
  • Organizer: CRM 2010-Centennial Retrovirus Meeting
  • Place of Presentation: Institute of Molecular Genetics, Prague, Czech Republic
  • Year and Date: 2010-04-30