2016 Fiscal Year Annual Research Report
翻訳後修飾因子の翻訳後修飾：リン酸化ユビキチンの細胞内機能の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | New aspect of the ubiquitin system : its enormous roles in protein regulation |
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| Project/Area Number |
15H01196
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
松田 憲之 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, プロジェクトリーダー (10332272)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | Parkin / PINK1 / ユビキチン / リン酸化 / ミトコンドリア / パーキンソン病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
助成対象者（松田憲之）は、平27年から平28年に「翻訳後修飾因子の翻訳後修飾：リン酸化ユビキチンの細胞内機能の解析」という課題名で、PINK1 と Parkin が協調して異常ミトコンドリアをユビキチン化し、細胞内から除去する仕組みを解析した。助成期間（平27～28年）中に、Sランク論文を１報（JCB (2015)）、Aランク論文を３報（JCS (2015)、JBC (2015), JBC (2016)）、Aランク総説を１報（EMBO Reports (2016)）発表した。
まず助成期間中に、損傷ミトコンドリアにParkinを移行させる“受容体”の実体解明を行なった。PINK1キナーゼの基質がユビキチンであることを手がかりとして、リン酸化ユビキチンとリン酸化Parkinの相互作用を検討したが、両者の結合は非常に弱かった。そこで、リン酸化ユビキチン鎖がParkinと結合する可能性を検証した。ミトコンドリア局在シグナルとタンデムユビキチンを融合(Mt-4Ub)し、PINK1欠損細胞内でParkinと共発現を行なった。Mt-4UbとParkinの両者がリン酸化模倣変異を有する時に限り、PINK1やミトコンドリア膜電位の低下と無関係に、Parkinはミトコンドリアに局在化した。さらに試験管内でリン酸化ユビキチン鎖とリン酸化Parkinの直接的な結合を示した。一連の結果から、助成対象者（松田憲之）はリン酸化ユビキチン鎖が “Parkin受容体”であると結論した。
さらに、立教大学の岡教授との共同研究として「PINK1/Parkin系の発動が細胞死を引き起こすメカニズム」を解析するとともに、共著者として「PINK1 と Parkin が異常ミトコンドリアをユビキチン化して細胞内から除去する仕組み」を俯瞰する総説の記載をサポートした。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Constitutive activation of PINK1 leads to proteasome-mediated and non-apoptotic cell death independently of mitochondrial autophagy2016
Author(s)
Akabane, S., Matsuzaki, K., Yamashita, S-I, Arai, K., Okatsu, K., Kanki, T., Matsuda, N., and Oka, T.
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 291
Pages: 16162-16174
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Unexpected mitochondrial matrix localization of Parkinson's disease-related DJ-1 mutants but not wild type DJ-1.2016
Author(s)
Kojima, W., Kujuro, Y., Okatsu, K., Bruno, Q., Koyano, F., Kimura, M., Yamano, K., Tanaka, K., and Matsuda, N.
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Journal Title
Genes to Cells
Volume: 21
Pages: 772-788
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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