2013 Fiscal Year Annual Research Report
CYLDによるK63結合型および直鎖型ポリユビキチン鎖選択的切断機構の詳細な解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Regulation of signal transduction by post-translational modifications and its pathogenic dysregulation |
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| Project/Area Number |
25117711
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐藤 裕介 東京大学, 放射光連携研究機構, 助教 (50568061)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | X線結晶構造解析 / ユビキチン |
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| Research Abstract |
脱ユビキチン（Ub）化酵素CYLDは家族性円柱腫症の原因遺伝子産物として同定された癌抑制タンパク質である。CYLDのC末端側に存在するUb-specific protease（USP）ドメインは、NF-kappaB活性化シグナルとして働くLys63結合型および直鎖型ポリUb鎖特異的な切断活性をもち、それ以外のUb鎖に対しては切断活性を有していない。このため、CYLDはNF-kappaBシグナル伝達経路に関与するタンパク質群を特異的に脱Ub化することで、NF-kappaBシグナル伝達を負に制御し癌化を抑制する。従って、CYLDによる癌化抑制のメカニズムの解明にはポリUb鎖の識別機構を明らかとする必要がある。本研究ではCYLDのUSPドメインとK63結合型Ub鎖および直鎖型Ub鎖との複合体の結晶構造解析、さらに変異体を用いた切断活性の速度論的解析を行うことで、CYLDによるK63結合型および直鎖型ポリUb鎖の認識、および切断活性の機構を明らかにする。
昨年度の研究成果として、CYLDとLys63結合型Ub2量体、直鎖型Ub2量体との反応中間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、CYLDのUSPドメインが8種類あるUb鎖のうち、どのようにしてLys63結合型と直鎖型Ub鎖のみを切断するのか、さらにLys63結合型Ub鎖と、直鎖型Ub鎖のCYLDによる詳細な認識メカニズムが明らかとなった。さらに、脱Ub化活性を減少させた変異CYLDが、細胞内でNF-kappaBシグナル、およびJNKシグナル伝達にあたえる影響を調べ、脱Ub活性がこれらのシグナル伝達経路に与える影響を明らかとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
反応中間体の構造を、Lys63結合型および直鎖型Ub鎖の両者について明らかとすることに成功したため。
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| 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。
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[Journal Article] Switching and emergence of CTL epitopes in HIV-1 infection2014
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
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Journal Title
Retrovirology
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[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.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 3
Pages: 3097
DOI
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