新規E3ユビキチンリガーゼファミリーによるトラフィック制御機構の解明

• Project/Area Number: 18050041
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 石戸 聡 The Institute of Physical and Chemical Research, 感染免疫応答研究チーム, チームリーダー (10273781)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 星野 真理 (大村 真理) 独立行政法人理化学研究所, 感染免疫応答研究チーム, 研究員 (10313511)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2007: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2006: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: ユビキチン / B7-2 / ユビキチンリガーゼ / 細胞内輪送 / 蛋白分解 / リソソーム / 抗原提示細胞 / 免疫制御 / エンドサイトーシス / MHC class II / MHC class I

Research Abstract

本期間にて、新規E3ユビキチンリガーゼファミリーメンバーであるc-MIRによる細胞内輸送機構を詳細に検討した。まず、c-MIRがドキシサイクリン(Dox)にて誘導的に発現出来る細胞T-REx-c-MIRを作成した。この細胞にて、Dox添加、約4時間後にc-MIRの発現を観察する事が出来る。さらに、ユビキチン化をモニターするためにFLAGタグを挿入したCD8キメラ分子をT-REx-c-MIR細胞に導入した。この標的分子はFLAG抗体にて精製し、生化学的解析を行う事が出来る。さらに、細胞表面におけるイベントを詳細に検討するため、細胞表面をビオチン化し解析を行った。その結果、Dox添加後、約4時間で表面に存在していたCD8キメラ分子がユビキチン化される事が明らかとなった。さらに、ユビキチン化が表面において誘導され、internalizationのシグナルとなりうるのかを、クロルプロマジン(CPZ)にてinternalizationを抑制する事にて検討した。CPZ処理にて細胞表面のユビキチン化されたキメラ分子は集積し、分解が抑制された。キメラ分子の細胞内領域リジン残基に変異を導入したユビキチン化を受けない分子はinternalizeされなかった。最終的に、T-REx-c-MIRにsiRNAを用いて、E2酵素がUBCH5b/cである事を同定し、細胞表面におけるユビキチン化を抑制した結果、CD8キメラ分子はinternalizationされなかった。これらの結果から、c-MIRによる標的分子の抑制は、細胞表面におけるユビキチン化を誘導し、internalizationを誘起する事により起っている事が明らかとなった。この結果は2008年のPLoS ONEに掲載された。

Research Products

• [Journal Article] An Excellent Monitoring System for Surface Ubiquitination-Induced Internalizati on in Mammals (2008)
  • Author(s): 後藤 栄治、石戸 聡
  • Journal Title: PLOS ONE 3(1)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel regulation of MHC class II function in B cells. (2007)
  • Author(s): Matsuki Y., Ohmura-Hoshino M., Goto E., Aoki M., Mito-Yoshida M., Uematsu M., Hasegawa T., Koseki H., Ohara O., Nakayama M., Toyooka K., Matsuoka K., Hotta H., Yamamoto A., Ishido, S.
  • Journal Title: EMBO J 26(3) Pages: 846-854
• [Journal Article] Difference in production of infectious wild-type measles and vaccine viruses in monocyte-derived dendritic cells. (2007)
  • Author(s): Ohgimoto, K., Ohgimoto, S., Ihara, T., Mizuta H., Ishido, S., Ayata, M., Ogura, H., Hotta, H.
  • Journal Title: Virus Res. 123(1) Pages: 1-8
• [Journal Article] A novel family of membrane-bound E3 ubiquitin ligases. (2006)
  • Author(s): Ohmura-Hoshino, M., Goto, E., Matsuki, Y., Aoki, M., Mito, M., Uematsu, M., Hotta, H., Ishido, S.
  • Journal Title: J. Biochem. 140(2) Pages: 147-154
  • NAID: 10018842614
• [Journal Article] A novel mitochondrial ubiquitin ligase plays a critical role in mitochondrial dynamics. (2006)
  • Author(s): Yonashiro, R., Ishido, S., Kyo, S., Fukuda, T., Goto, E., Matsuki, Y., Ohmura-Hoshino, M., Sada, K., Hotta, H., Yamamura, H., Inatome, R., Yanagi, S.
  • Journal Title: EMBO J. 25(15) Pages: 3618-3626
• [Journal Article] Inhibition of MHC class II expression and immune responses by c-MIR1 (2006)
  • Author(s): Ohmura-Hoshino, M., Matsuki, Y., Aoki, M., Goto, E., Mito, M., M.Uematsu, Kakiuchi, T., Hotta, H., Ishido, S.
  • Journal Title: J. Immunol 177(1) Pages: 341-354
• [Journal Article] Non-structural protein 4A of Hepatitis C virus accumulates on mitochondria and renders the cells prone to undergoing mitochondria-mediated apoptosis. (2006)
  • Author(s): Nomura-Takigawa, Y., Nagano-Fujii, M., Deng, L., Kitazawa, S., Ishido.S., Sada, K., Hotta, H.
  • Journal Title: J Gen Virol. 87(Pt 7) Pages: 1935-1945
• [Presentation] 主要組織適合抗原の新たな制御分子群 (2007)
  • Author(s): 後藤 栄治
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学学会合同大会(BMB2007)
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2007-12-15
• [Presentation] New players for regulation of MHC function (2007)
  • Author(s): 石戸 聡
  • Organizer: International Symposium on Membrane Traffic
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場(淡路島)
  • Year and Date: 2007-11-28
• [Presentation] 樹状細胞の分化に重要な役割を持つMARCEH-I分子 (2007)
  • Author(s): 星野 真理
  • Organizer: 日本免疫学会総会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル新高輪(品川区)
  • Year and Date: 2007-11-21
• [Presentation] カポジ肉腫関連ヘルペスウイルスMIR1,2の哺乳類相同分子の同定 (2007)
  • Author(s): 石戸 聡
  • Organizer: 第55回ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • Year and Date: 2007-10-22
• [Presentation] A novel family of membrane-bound E3 ubiquitin ligases (2007)
  • Author(s): 石戸 聡
  • Organizer: 5th International Antigen Processing and Presentation Workshop
  • Place of Presentation: Dunk Island Australia
  • Year and Date: 2007-10-07
• [Patent(Industrial Property Rights)] c-MIRを機能評価できる細胞株 (2007)
  • Inventor(s): 石戸 聡 後藤 栄治 水戸 麻理
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人理化学研究所
  • Filing Date: 2007-05-15
• [Patent(Industrial Property Rights)] C-MIRを利用したCD40の発現調節、及びそのスクリーニング方法 (2007)
  • Inventor(s): 石戸 聡 上坂 等
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人理化学研究科
  • Filing Date: 2007-06-01