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PUBドメイン含有ユビキチンリガーゼの品質管理における役割

Research Project

Project/Area Number 20059031
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

徳永 文稔  Osaka University, 医学系研究科, 准教授 (00212069)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩井 一宏  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60252459)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Keywordsタンバク質 / 酵素の調節 / 細胞内タンパク質分解 / タンパク質
Research Abstract

タンパク質のユビキチン修飾は時間、空間特異的なタンパク質分解に必須な細胞機能であり、タンパク質の品質管理機構においても重要な役割を担う。ユビキチン修飾には、タンパク質分解シグナルとして機能するLys48結合型ポリユビキチン鎖以外にも、分解シグナルとしては機能しないもののシグナル伝達やDNA修復などに関与するLys63型ポリユビキチン鎖が知られ、ユビキチン間結合様式によって多様な生理機能が発揮される。我々はこれまでのポリユビキチン鎖の概念を超越するユビキチンのN末端α-アミノ基を介する直鎖状ポリユビキチン鎖を形成するLUBACユビキチンリガーゼを同定した。さらにLUBACの構成因子であるHOIPのN末端領域にタンパク質のフォールディング制御に重要なAAA-ATPaseであるp97と結合可能なPUBドメインを見いだした。p97の機能不全は神経変生疾患などミスフォールドタンパク質の蓄積を引き起こす。そこで本研究にて直鎖状ポリユビキチン鎖を形成するLUBACがp97と結合を介することで、新たな生理機能発現に関与する可能性を検討した。その結果、LUBACは直鎖状ポリユビキチン鎖形成活性を介して、免疫制御、炎症応答、慢性的な小胞体ストレスに起因する病態発現にも関連する転写因子のNF-κB経路を特異的に活性化することを明らかにした。HOIPのPUBドメインを用いて結合タンパク質を質量分析により同定したところ、p97が実際に結合しており、さらにHSP70の会合も認められた。これらの結果からLUBACはp97や分子シャペロンHSP70に結合することでNF-κB経路の活性制御や品質管理に寄与するユビキチンリガーゼである可能性を示唆する。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) Remarks (6 results)

  • [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray characterization of the Skpl-Fbg3 complex2010

    • Author(s)
      Kumanomidou T., et al.
    • Journal Title

      Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun. 66

      Pages: 95-98

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Linear polyubiquitination : a new regulator of NF-kB activation2009

    • Author(s)
      Iwai K., Tokunaga F.
    • Journal Title

      EMBO Rep. 10

      Pages: 706-713

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of linear polyubiquitylation of NEMO in NF-KB activation2009

    • Author(s)
      Tokunaga, F., et.al.
    • Journal Title

      Nature Cell Biology 11

      Pages: 123-132

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The COP9/signalosome increases the efficiency of von Hippel-Lindau protein ubiquitin ligase-mediated hypoxia-inducible factor-a ubiquitination2008

    • Author(s)
      Miyauchi, Y, et.al.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 283

      Pages: 16622-16631

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gp78 cooperates with RMA1 in endoplasmic reticulum-associated degradation of CFTRAF5082008

    • Author(s)
      Morito, D., et.al.
    • Journal Title

      Mol. Biol. Cell 19

      Pages: 1328-1336

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 直鎖状ポリュビキチン化:NF-κB活性化を導く新たなポリュビキチン鎖2009

    • Author(s)
      徳永文稔
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2009-12-10
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  • [Presentation] NEMOの2分子以上の直鎖状ポリュビキチン化はNF-κB活性化を導く2009

    • Author(s)
      徳永文稔
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場
    • Year and Date
      2009-10-23
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  • [Presentation] LUBACユビキチンリガーゼによるMEMOの直鎖状ポリユビキチン化修飾とNF-κB活性化の分子機構2008

    • Author(s)
      徳永文稔
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会、第81回日本生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2008-12-11
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  • [Remarks] 大阪大学大学院医学系研究科主要成果

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/jp/seika/index.html

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  • [Remarks] 大阪大学大学院生命機能研究科最近の研究から

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/pr/jp/saikin/iwail.html

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  • [Remarks] 研究室Webページ

    • URL

      http://www.cellbio.med.osaka-u.ac.jp/

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  • [Remarks] 大阪大学大学院医学系研究科主要成果

    • URL

      http://www.med.saka-u.ac.jp/jp/seika/index.html

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  • [Remarks] 大阪大学大学院生命機能研究科研究成果

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/publications/iwai2009/index.html

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  • [Remarks] 研究室Webページ

    • URL

      http://www.cellbio.med.osaka-u.ac.jp/

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      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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