2021 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of substrate specificity of p97 by cofactors
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21H02418
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
佐藤 裕介 鳥取大学, 工学研究科, 講師 (50568061)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ユビキチン / タンパク質分解 / タンパク質複合体 / クライオ電子顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
p97は補因子と共にはたらき、主にユビキチン鎖修飾を受けた基質をアンフォールディングすることでプロテアソーム分解へと導き、多様な細胞機能を制御する。p97が多様な役割を持つのは、ユビキチン鎖修飾の様式が多様である事に加え、p97が約30種類の補因子依存的に基質特異性を獲得しているためである。しかし、ほとんどの補因子についてはp97の基質特異性の決定機構は不明である。本研究では多様な補因子によるp97制御機構を解明するため、生化学的な実験とクライオ電子顕微鏡単粒子解析により、多様な補因子によるp97の基質特異性制御機構を明らかにする。本課題によりそれぞれの補因子によるp97の基質特性制御機構が解明されれば、多様な機能を持つp97の研究が進展し、p97が関与する疾患の発症機構の解明へ繋がる。
2021年度は、p97の活性測定の基質として用いるユビキチン鎖結合型の蛍光タンパク質mEosの調製方法を検討し、大量に調製した。さらに、この基質を用いてp97の活性測定が可能である事を確認した。確立したp97の活性測定系を用いて、約30種類存在するp97の補因子のうち20種類を精製し、ユビキチン鎖結合型ｍEosを基質として用いて網羅的にp97の活性を亢進するかどうかを探索した。その結果、補因子のうちFAF1とUBXD7がp97の活性を亢進する事が確かめられた。続いて、これらp97の活性を亢進する補因子・p97・基質の複合体について、クライオ電子顕微鏡による単粒子解析を行った。しかし、補因子については良好な密度マップが得られなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
クライオ電子顕微鏡による構造解析には至っていないものの、p97の活性を亢進する補因子を発見することに成功したため、本研究はおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
p97の活性を亢進する補因子は発見できたが、それぞれの補因子のどの領域が活性亢進に影響しているのかという点と、p97と補因子の複合体の構造は未解明である。今後は、補因子の欠損型変異体を精製することで各補因子のp97活性化に必要な領域を探索する。また、p97と補因子との複合体の構造解析のため、クライオ電子顕微鏡単粒子解析の条件を検討する。
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