核プロテアソームの構造と機能についての解析

• Project/Area Number: 04J09483
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 平野 祐子 (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: プロテアソーム / シャペロン / 分子集合 / プロテソーム / 分解

Research Abstract

選択的な蛋白質の分解に関わる20Sプロテアソーム(7種のαサブユニットからなるαリングと7種のβサブユニットからなるβリングがαββαの順に積み重なった樽上の複合体)の分子集合に関わる分子の研究を引き続き行った。
1 PAC1 KOマウスの解析について
本年度は、申請者が同定したプロテアソーム特異的なシャペロンPAC1の条件付きノックアウトマウスを作成しその解析を行った。PAC1の発現を全身で抑制すると、このPAC1 KOマウスは致死であった。解析によると発生の初期段階で死亡することから、その時点においてプロテアソームの新生が盛んであり、PAC1の寄与が不可欠であることが想定された。また脳特異的にPAC1を欠失するマウスには運動障害の表現系がみられており、詳細な解析中である。
2 PAC1と相互作用する因子の同定と解析について
PAC1-PAC2複合体とプロテアソームサブユニットとも相互作用する新奇タンパク質としてPAC3を同定し、その役割の解析をした。その結果、PAC3はホモ二量体としておもにαリング(7種のαサブユニットとPAC1,PAC2の複合体)と共局在し、αリングの形成過程と、さらにαリング上にβサブユニットを配置する段階にも関わることを見いだした。このことから、このように20Sプロテアソームの分子集合は、複数の特異的なシャペロンが段階的且つ一時的に介在した、多段階からなる会合反応と進行して、正しい複合体を形成する過程であることが明らかとなった。以上の成果は、米国学術雑誌Molecular cellに発表した。

Research Products

• [Journal Article] A new function for p53 ubiquitination (2006)
  • Author(s): Hirano Y, Ronai Z.
  • Journal Title: Cell. 127(4) Pages: 675-7
• [Journal Article] Cooperation of multiple chaperones required for the assembly of mammalian 20S proteasomes. (2006)
  • Author(s): Hirano Y, et al.
  • Journal Title: Mol Cell 24(6) Pages: 977-84
• [Journal Article] Large and small scale Purification of Mammalian 26S Proteasomes. (2005)
  • Author(s): Y.Hirano, et al.
  • Journal Title: Methods in Enzymology 399 Pages: 227-240
• [Journal Article] A heterodimeric complex that promotes the assembly of mammalian 20S proteasomes. (2005)
  • Author(s): Y.Hirano, et al.
  • Journal Title: Nature 437 Pages: 1381-1385
• [Book] Methods in Enzymology : Large- and small-scale purification of mammalian 26S proteasomes. (2005)
  • Author(s): Hirano, Y., Murata, S., Tanaka, K.
  • Publisher: Academic Press, New York(in press)