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2014 Fiscal Year Research-status Report

エンドソームにおけるユビキチンホメオスタシス制御

Research Project

Project/Area Number 26440070
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

木村 洋子  静岡大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80291152)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsユビキチン / エンドソーム / Bro1 / Rfu1 / V ドメイン
Outline of Annual Research Achievements

ユビキチンはタンパク質の機能を制御する必須の修飾分子である。ユビキチンの発現は環境に応じて変動し適切な量に調節されており、ユビキチン量が調節されていること(ユビキチンホメオスタシス)は、生命活動の維持に重要である。Rfu1(Regulator for free chains)は、エンドソームに局在し脱ユビキチン化酵素Doa4を阻害することによって、細胞内の単量体ユビキチンレベルを制御している。ESCRT補助因子でエンドソーム上で働く分子Bro1は、Doa4とRfu1の両方の局在や活性を制御していることが明らかになり、さらにBro1がユビキチン結合タンパク質でもあることが報告されたため、本年度はBro1の解析を進めた。Bro1とRfu1は、Bro1のVドメインとRfu1のYPEL モチーフを介して結合している。Bro1の哺乳類ホモログであるAlixのV ドメインは、YP(X)nLモチーフを持つタンパク質と結合し、V ドメイン中Phe残基を中心とする疎水性の溝が結合箇所であることが報告されている。AlixとBro1 のV ドメインにおいては、Vドメイン全体のアミノ酸の相同性は低いが、このPhe残基とその周辺のアミノ酸が幾つか保存されていた。そこで、Bro1 VドメインのPhe残基に変異を導入したところ、Rfu1との結合が顕著に低下することがわかった。またRfu1のエンドソーム局在も減少することがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

Bro1 Vドメインの中の保存されているPhe残基が、Rfu1との結合に重要であることがわかり、酵母のBro1も、哺乳類のAlixのVドメインとYP(X)nL モチーフとの結合が似たような結合モードで行われている可能性を示すことができた。

Strategy for Future Research Activity

現在、酵母の他のBro1ファミリータンパク質のVドメインの解析も進めており、Phe残基の重要性の普遍性を示す。さらに、Bro1 V ドメインとユビキチンの結合がどのように、Rfu1の結合に影響を与えるかを調べる予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] VCP/Cdc48 rescues the growth defect of a GPI10 mutant in yeast.2015

    • Author(s)
      Ohnuma Y, Takata T, Kawawaki J, Tanaka K, Kimura Y*. and Kakizuka
    • Journal Title

      FEBS Letters

      Volume: 589 Pages: 576-580

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2015.01.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ESCRT-III adaptor protein Bro1 controls functions of regulator for free ubiquitin chains 1 (Rfu1) in ubiquitin homeostasis2014

    • Author(s)
      Kimura Y, Kawawaki J, Kakiyama Y, Shimoda A, and Tanaka K.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 289 Pages: 21760-21769

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.550871

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ubiquitin is phosphorylated by PINK1 to activate parkin.2014

    • Author(s)
      Koyano F, Okatsu K, Kosako H, Tamura Y, Go E, Kimura M. Kimura Y, Tsuchiya H, Yoshihara H, Hirokawa T, Endo T, Fon E, Trempe J, Saeki Y, Tanaka K, and Matsuda N
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 510 Pages: 162-166

    • DOI

      10.1038/nature13392

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] エンドソーム関連タンパク質Bro1とユビキチンの量的制御因子Rfu1の相互作用の解析2014

    • Author(s)
      A1木村洋子.川脇純子.田中啓二
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜・横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] VCP/Cdc48過剰発現スクリーニングから得られたgpi10変異体の解析2014

    • Author(s)
      大沼洋平・木村洋子・川脇純子・田中啓二・垣塚彰
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム
    • Place of Presentation
      東京大学・東京
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-03
  • [Remarks] 静岡大学 木村研究室

    • URL

      http://kimurapqchs.agr.shizuoka.ac.jp/wordpress/

URL: 

Published: 2016-05-27  

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