FAAP20によるK63結合型ポリユビキチン鎖特異的認識の構造的基盤

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: New aspect of the ubiquitin system : its enormous roles in protein regulation
• Project/Area Number: 25112505
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 佐藤 裕介 東京大学, 放射光連携研究機構, 助教 (50568061)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: X線結晶構造解析 / ユビキチン

Research Abstract

ファンコニ貧血の原因遺伝子として見つかったFanconi anemia (FA)タンパク質群は、DNA損傷の一つであるDNA鎖間架橋を修復する。DNA損傷が生じると、その近傍にはUbが付加されるが、FAAP20がUbと結合することでFAタンパク質群をDNA損傷箇所へと集積し、修復を行うことが明らかとなっている。従って、FAタンパク質群のDNA損傷箇所集積メカニズムの解明にはFAAP20によるUb結合メカニズムを明らかにする必要がある。本研究ではFAAP20のubiquitin-binding zinc finger (UBZ)ドメインとK63結合型Ub２量体の複合体の結晶構造解析、さらに変異体を用いた解離定数の測定を行うことで、FAAP20によるUbの認識機構を明らかにする。
昨年度の研究成果として、FAAP20とLys63結合型Ub2量体の複合体の結晶構造を決定した。得られた結晶構造から、FAAP20によるUbの認識機構を明らかとした。さらに、得られた結晶構造を元にした点変異体を用いて、FAAP20とUbおよびM1-、K48-、K63-結合型Ub2量体との解離速度定数の解析を行った。その結果、FAAP20のUBZドメインにはUb鎖特異性は存在しないことが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

目的の結晶構造を決定した他、変異体を用いた解離速度定数の測定にも成功したため

Strategy for Future Research Activity

必要な実験データはすべて得られたため、論文にまとめ、科学雑誌に投稿する。査読者からの追加実験の指示があれば、それに応える。

Research Products

• [Journal Article] Switching and emergence of CTL epitopes in HIV-1 infection (2014)
  • Author(s): Han C, Kawana-Tachikawa A, Shimizu A, Zhu D, Nakamura H, Adachi E, Kikuchi T, Koga M, Koibuchi T, Gao GF, Sato Y, Yamagata A, Martin E, Fukai S, Brumme ZL, Iwamoto A
  • Journal Title: Retrovirology Volume: in press Pages: in press
  • DOI: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure of TCR and antigen complexes at an immunodominant CTL epitope in HIV-1 infection. (2013)
  • Author(s): Shimizu A1, Kawana-Tachikawa A, Yamagata A, Han C, Zhu D, Sato Y, Nakamura H, Koibuchi T, Carlson J, Martin E, Brumme CJ, Shi Y, Gao GF, Brumme ZL, Fukai S, Iwamoto A.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 3 Pages: 3097
  • DOI: 10.1038/srep03097.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] CYLDによるLys63鎖およびMet1鎖特異的切断機構の構造的基盤 (2014)
  • Author(s): 佐藤裕介
  • Organizer: 日本薬学会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20140327-20140330
• [Presentation] Structural basis for specific cleavage of Met1- and Lys63-linked polyubiquitin chains by the USP domain of CYLD (2013)
  • Author(s): 佐藤裕介
  • Organizer: International Conference on Structural Genomics 2013
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル札幌
  • Year and Date: 20130729-20130801
• [Presentation] Structural basis for recognition of ubiquitin by UMI domain of RNF168 (2013)
  • Author(s): 佐藤裕介
  • Organizer: THE UBIQUITIN FAMILY
  • Place of Presentation: Cold Spring Harbor Laboratory
  • Year and Date: 20130514-20130518