ユビキチン修飾反応による細胞間接着維持の分子メカニズムの解明と創薬への応用
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22K06677
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
服部 明 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (50300893)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ユビキチン化修飾 / 脱ユビキチン化酵素 / 細胞間接着 / USP47 / p120カテニン / ユビキチン添加酵素 |
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| Outline of Research at the Start |
、申請者がChPTNを利用して見いだした「Ub修飾反応が制御する細胞間接着の維持」の分子メカニズムの解明を通じて、その生理的・病理的役割の理解を目指す。さらに、カドヘリンファミリー間にわたる細胞間接着維持機構の解析やUSP47の上流で機能するUb修飾反応のメカニズム解析を併せて行うことで、「細胞間接着維持の人為的制御」による新たながん治療法の確立に向けた分子基盤の構築を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の解析にて、p120カテニンのC末端領域がユビキチン（Ub）化修飾を受ける可能性が高く示唆された。そこで、本年度はさらなる絞り込みを行い、被Ub化Lys残基の同定を行った。
C末端欠失変異体解析の結果、p120カテニンの821番から870番までの50アミノ酸からなる領域がUb化修飾を受けることが強く示唆された。さらに、本領域中に存在する11個のLys残基をすべてArg残基へと置換したp120カテニンC11K>Rでは、Ub化修飾が認められなかった。これらの結果を基に、上記11個のLys残基のうちの1つのみを残し、残りの10個をArg残基へと置換した変異体を全種類作製してそれらの被Ub化能を検討した。その結果、p120カテニンC10K>R（K831）でのみUb化修飾が認められたことから、Lys-831がp120カテニンの被Ub化Lys残基であることが明らかとなった。さらに、Lys-831に付加されるUb鎖はプロテアソーム分解のシグナルであるLys48結合型であること、それは組換え型USP47によって消化されること、USP47ノックダウン細胞ではその消化が抑制されることを見出した。
また、USP47によるp120カテニンへの作用の特異性を確認するために、USP47とp120カテニンとの間の相互作用に必須なUSP47分子内領域の同定を試みた。
USP47欠失変異体を用いた解析の結果、USP47の619番から849番までのUb様フォールドをとるUBLドメイン1の重要性が明らかとなった。さらに解析を進めた結果、USP47のLys-636がp120カテニンの認識には極めて重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
これらの結果から、USP47はp120カテニンのLys-831上に付加されたLys48型Ub鎖の消化を介して、p120カテニンの安定性を制御していることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の目標の１つである「細胞間接着維持へのUSP47の関与メカニズムの解析」については、p120カテニンの安定性制御へのUSP47の関与メカニズムが解明できたことにより主要な部分が解明できたと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
p120カテニンのUb添加酵素の同定を進める。具体的には、これまでにE-カドヘリンのUb化修飾を担うとされているUb添加酵素HAKAIおよびUSP47と結合するとされているUb添加酵素SCF（β-TRCP）を中心に検討を行う。
また、引き続き、p120カテニン以外のChPTN処理によって発現レベルが低下する細胞間接着関連分子についても探索を進め、細胞間接着維持とUb-プロテアソーム経路との関係の解明を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Spheroid formation induces chemokine production in trophoblast-derived Swan71 cells.2023
Author(s)
Kanda T., Kagami K., Iizuka T., Kasama H., Matsumoto T., Sakai Y., Suzuki T., Yamamoto M., Matsuoka A., Yamazaki R., Hattori A., Horie A., Daikoku T., Ono M. and Fujiwara H.
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Journal Title
American J. Reprod. Immunol.
Volume: 90
Issue: 2
DOI
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Peer Reviewed
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