Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
オートファジーはユビキチン・プロテアソーム系と並ぶ代表的な細胞内分解システムである。近年、オートファジーはユビキチン化されたタンパク質を選択的に分解できることが明らかになったが、どのようなユビキチン化タンパク質がオートファジーによって分解されているのか、そのユビキチン修飾を担う酵素は何か、といった基本的な課題が未だに解決されていない。本研究では、革新的な基質同定法の確立およびその手法を用いた新規基質の同定、そして制御機構の解明を目指す。本研究により、ユビキチン化依存的選択的オートファジーを介するタンパク質寿命制御機構の理解が深まることが期待される。
選択的オートファジーは細胞内の「タンパク質寿命」の制御にきわめて重要な役割を担っており、その代表的な基質としてサイトゾルのユビキチン化タンパク質が知られている。しかし、選択的オートファジーによって「どのような種類のユビキチン化タンパク質が、どのようなメカニズムで、何のために分解されているのか」はほとんど解明されていない。そこで本年度は、独自の革新的な基質精製法を用いて、選択的オートファジーによって分解されるユビキチン化タンパク質を網羅的に同定した。その結果、ユビキチン化タンパク質の分解を担う重要な因子を複数同定することに成功した。さらに、その因子によるユビキチン化タンパク質の分解のメカニズムを形態学的および生化学的に解析した。その結果、ユビキチン化タンパク質が集積したp62液適内に本因子が存在しており、その因子のユビキチン化がp62液適の分解に重要であることが示唆された。本研究により、タンパク質寿命制御のメカニズムや意義についての包括的理解が進むことが期待される。
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
当初計画していた選択的オートファジーによって分解される新規ユビキチン化タンパク質の同定に成功しており、その分子機構も明らかにできつつあることから、本プロジェクトはおおむね順調に進展しているといえる。
初年度に同定した新規因子のp62液適内の局在を解明するため、引き続き3D CLEM FIB-SEMや超解像顕微鏡を用いたライブイメージング解析を実施する。さらに新規因子のユビキチン化を担うE3リガーゼのスクリーニングを実施し、同定されたE3の局在や新規因子のユビキチン化の分子メカニズム、意義を明らかにする。In vitro再構成系を用いた解析も実施する。並行して新規因子のノックアウトマウス（作製中）の解析を行う。これらの解析により、タンパク質寿命制御のメカニズムや意義についての包括的理解を目指す。
All 2025 2024
All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results, Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results, Invited: 4 results)
bioRxiv
Volume: -
10.1101/2025.02.21.639409
Methods Mol Biol.
Volume: 2845 Pages: 191-196
10.1007/978-1-0716-4067-8_15
DOJIN NEWS
Volume: 189 Pages: 1-4
