選択的なポリユビキチン鎖検出・定量法の開発

• 研究領域: ユビキチンネオバイオロジー：拡大するタンパク質制御システム
• 研究課題/領域番号: 24112008
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 公益財団法人東京都医学総合研究所
• 研究代表者: 佐伯 泰 公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 副参事研究員 (80462779)
• 研究期間 (年度): 2012-06-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 146,380千円 (直接経費: 112,600千円、間接経費: 33,780千円); 2016年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円); 2015年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2014年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円); 2013年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円); 2012年度: 93,730千円 (直接経費: 72,100千円、間接経費: 21,630千円)
• キーワード: 細胞内タンパク質分解 / ユビキチン / プロテアソーム / 質量分析計 / タンパク質分解 / 定量プロテオミクス / アフィニティープローブ / 生体分子 / 蛋白質 / 酵素 / プロテオーム

研究成果の概要

ユビキチンは標的タンパク質を多様な様式で修飾することで、タンパク質分解のみならずタンパク質輸送やシグナル伝達など多彩な生命現象を制御している。本研究では、質量分析計を用いたユビキチン鎖の高感度絶対定量法やユビキチン化基質の網羅的同定法の開発に成功し、領域内で見出された様々な重要基質の解析に応用した。また、ユビキチン修飾系のデコーダー分子であるユビキチン結合タンパク質を網羅的に解析し、細胞内におけるユビキチン鎖の使い分けを明確にすると共に、ユビキチン選択的シャペロンp97とシャトル分子Rad23/Dsk2を介した間接的な経路がプロテアソーム依存的タンパク質分解の主要経路であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] HTLV-1 Tax induces formation of the active macromolecular IKK complex by generating Lys63- and Met1-linked hybrid polyubiquitin chains. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shibata Y, Tokunaga F, Goto E, Komatsu G, Gohda J, Saeki Y, Tanaka K, Takahashi H, Sawasaki T, Inoue S, Oshiumi H, Seya T, Nakano H, Tanaka Y, Iwai K, and Inoue J.
  • 雑誌名: PLoS Pathog. 巻: 13 号: 12 ページ: e1006162-e1006162
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1006162
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In Vivo Ubiquitin Linkage-type Analysis Reveals that the Cdc48-Rad23/Dsk2 Axis Contributes to K48-linked Chain Specificity of the Proteasome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, H., Ohtake, F., Arai, N., Kaiho, A., Yasuda, S., Tanaka, K., and Saeki, Y.
  • 雑誌名: Mol Cell 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ubiquitin recognition by the proteasome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Saeki, Y.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 161 ページ: 113-124
  • DOI: 10.1093/jb/mvw091
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ankrd13 family of ubiquitin-interacting motif-bearing proteins regulates VCP/p97-mediated lysosomal traffic of caveolin-1. (2016)
  • 著者名/発表者名: Burana, D., Yoshihara, H., Tanno, H., Yamamoto, A., Saeki, Y., Tanaka, K., and Komada, M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 291 号: 12 ページ: 6218-6231
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.710707
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The K48-K63 branched ubiquitin chain regulates NF-kappaB signaling (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohtake F, Saeki Y, Ishido S, Kanno J, Tanaka K
  • 雑誌名: Mol. Cell 巻: 64 号: 2 ページ: 251-266
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2016.09.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分子標的薬「プロテアソーム阻害剤」 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰
  • 雑誌名: 腎臓内科・泌尿器科 巻: 4 ページ: 30-38
• [雑誌論文] プロテアソームの作動機構と細胞内動態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐伯泰
  • 雑誌名: 生化学 巻: 87 号: 6 ページ: 705-722
  • DOI: 10.14952/SEIKAGAKU.2015.870705
  • NAID: 40020687379
  • ISSN: 0037-1017
  • 年月日: 2015-12-25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phosphorylated ubiquitin chain is the genuine Parkin receptor. (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Okatsu, F. Koyano, M. Kimura, H. Kosako, Y. Saeki, K. Tanaka and N. Matsuda
  • 雑誌名: The Journal of Cell Biology 巻: 209 号: 1 ページ: 111-128
  • DOI: 10.1083/jcb.201410050
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nedd4-induced mono-ubiquitination of IRS-2 enhances IGF signaling and mitogenic activity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Fukushima, Hidehito Yoshihara, Haruka Furuta, Fumihiko Hakuno, Jing Luan, Cunming Duan, Yasushi Saeki, Keiji Tanaka, Shun-Ichiro Iemura, TohruNatsume, Kazuhiro Chida, Yusuke Nakatsu, Hideaki Kamata, Tomoichiro Asano, and Shin-Ichiro Takahashi
  • 雑誌名: Nature communications 巻: 6 号: 1 ページ: 6780-6780
  • DOI: 10.1038/ncomms7780
  • NAID: 120006348510
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The E3 ubiquitin ligase TRIM23 regulates adipocyte differentiation via stabilization of the adipocyte activator PPAR gamma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Takahashi, H., Saeki, Y., Ozaki, T., Itoh, S., Suzuki, M., Mizushima, W., Tanaka, K. and Hatakeyama, S.
  • 雑誌名: eLIFE 巻: 4
  • DOI: 10.7554/elife.05615
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Site-specific Interaction Mapping of Phosphorylated Ubiquitin to Uncover Parkin Activation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Koji Yamano, Bruno B. Queliconi, Fumika Koyano, Yasushi Saeki, Takatsugu Hirokawa, Keiji Tanaka§,and Noriyuki Matsuda
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 290 号: 42 ページ: 25199-25211
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.671446
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Liganded ERα stimulates the E3 ubiquitin ligase activity of UBE3C to facilitate cell proliferation (2015)
  • 著者名/発表者名: Okada M, Ohtake F, Nishikawa H, Wu W, Saeki Y, Takana K, Ohta T
  • 雑誌名: Molecular Endocrinology 巻: 29 号: 11 ページ: 1646-1657
  • DOI: 10.1210/me.2015-1125
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ユビキチンリガーゼ活性の簡便で効率的な検出方法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田雪子, 佐伯 泰, 田中啓二
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 33 ページ: 3003-3007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutations in the deubiquitinase gene USP8 cause Cushing’s disease (2015)
  • 著者名/発表者名: Reincke M, Sbiera S, Hayakawa A, Theodoropoulou M, Osswald A, Beuschlein F, Meitinger T, Mizuno-Yamasaki E, Kawaguchi K, Saeki Y, Tanaka K, Wieland T, Graf E, Saeger W, Ronchi CL, Allolio B, Buchfelder M, Strom TM, Fassnacht M & Komada M
  • 雑誌名: Nat. Genet. 巻: 47 号: 1 ページ: 31-38
  • DOI: 10.1038/ng.3166
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ubiquitin acetylation inhibits polyubiquitin chain elongation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohtake F, Saeki Y, Sakamoto K, Ohtake K, Nishikawa H, Tsuchiya H, Ohta T, Tanaka K, Kanno J.
  • 雑誌名: EMBO Rep. 巻: 16 号: 2 ページ: 192-201
  • DOI: 10.15252/embr.201439152
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The unexpected role of polyubiquitin chains in the formation of fibrillar aggregates. (2015)
  • 著者名/発表者名: Morimoto D,Walinda E, Fukada H, Sou YS, Kageyama S, Hoshino M, Fujii T, Tsuchiya H, Saeki Y, Arita K, Ariyoshi M, Tochio H, Iwai K, Namba K, Komatsu M, Tanaka K, Shirakawa M.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 6 号: 1 ページ: 6116-6116
  • DOI: 10.1038/ncomms7116
  • NAID: 120005528125
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A comprehensive method for detecting ubiquitinated substrates using TR-TUBE (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, Y., Saeki, Y., Murakami, A., Kawawaki, J., Tsuchiya, H., Yoshihara, H., Shindo, M., and Tanaka, K.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 巻: 112 号: 15 ページ: 4630-4635
  • DOI: 10.1073/pnas.1422313112
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ubiquitin is phosphorylated by PINK1 to activate parkin. (2014)
  • 著者名/発表者名: Koyano, F., Okatsu, K., Kosako, H., Tamura, Y., Go, E., Kimura, M., Kimura, Y., Tsuchiya, H., Yoshihara, H., Hirokawa, T., Endo, T., Fon. E. A., Trempe, J. F., Saeki, Y., Tanaka, K., and Matsuda, N.
  • 雑誌名: Nature 巻: 510(in press) 号: 7503 ページ: 162-166
  • DOI: 10.1038/nature13392
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pba3-Pba4 heterodimer acts as a molecular matchmaker in proteasome α-ring formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Takagi, K., Saeki, Y., Yashiroda, H., Yagi, H., Kaiho, A., Murata, S., Yamane, T., Tanaka, K., Mizushima, T. and Kato, K.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 450 号: 2 ページ: 1110-1114
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.06.119
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Suppression of LUBAC-mediated linear ubiquitination by a specific interaction between LUBAC and the deubiquitinases CYLD and OTULIN. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takiuchi, T., Nakagawa, T., Tamiya, H., Fujita, H., Sasaki, Y., Saeki, Y., Takeda, H., Sawasaki, T., Buchberger, A., Kimura, T., and Iwai. K.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 19 号: 3 ページ: 254-272
  • DOI: 10.1111/gtc.12128
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Quantitative live-cell imaging reveals spatio-temporal dynamics and cytoplasmic assembly of the 26S proteasome (2014)
  • 著者名/発表者名: Pack, CG., Yukii, H., Toh-e, A., Kudo, T., Tsuchiya, H., Kaiho, A., Sakata, E., Murata, S., Sako, Y., Baumeister, W., Tanaka, K., and Saeki, Y.
  • 雑誌名: Nature Commun 巻: 5 号: 1 ページ: 3396-3396
  • DOI: 10.1038/ncomms4396
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Basis for Proteasome Formation Controlled by an Assembly Chaperone Nas2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoh T, Saeki Y, Hiromoto T, Wang YH, Uekusa Y, Yagi H, Yoshihara H, Yagi-Utsumi M, Mizushima T, Tanaka K, Kato K
  • 雑誌名: Structure 巻: (掲載確定) 号: 5 ページ: 731-743
  • DOI: 10.1016/j.str.2014.02.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ubiquitin is phosphorylated by PINK1 to activate Parkin (2014)
  • 著者名/発表者名: Koyano, F., Okatsu, K., Kosako, H., Tamura, Y., Go, E., Kimura, M., Kimura, Y., Tsuchiya, H., Yoshihara, H., Hirokawa, T., Endo, T., Fon, E.A., Trempe, J., Saeki, Y., Tanaka, K. and Matsuda, N.
  • 雑誌名: Nature 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] A multi-purpose fusion tag derived from an unstructured and hyper-acidic region of the amyloid precursor protein. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sangawa, T., Tabata, S., Suzuki, K., Saeki, Y., Tanaka, K., and Takagi, J.
  • 雑誌名: Protein Science 巻: 22 号: 6 ページ: 840-850
  • DOI: 10.1002/pro.2254
  • 査読あり
• [雑誌論文] The parallel reaction monitoring method contributes to a highly sensitive polyubiquitin chain quantification. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, H.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: XXX
  • 査読あり
• [学会発表] ユビキチン修飾の全容解明を目指して：Parallel Reaction Monitoring法によるユビキチン鎖の超高感度絶対定量法の開発と応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰、土屋 光、大竹史明、田中啓二
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2016年大会
  • 発表場所: 北里大学（東京都港区）
  • 招待講演
• [学会発表] Cdc48/p97-Rad23軸がプロテアソーム分解の主要経路である (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 招待講演
• [学会発表] ユビキチンネットワークの全容解明を目指して (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰
  • 学会等名: 平成27年度日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 新潟日報メディアシップ（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-06-20
  • 招待講演
• [学会発表] ユビキチンコードの全容解明を目指して (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015大会シンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学（岡山）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] Elucidating the proteasome dynamics and cellular ubiquitin code (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Saeki
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Life Science in Toyama
  • 発表場所: 富山大学（富山）
  • 年月日: 2014-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] A comprehensive analysis of ubiquitin linkages and length specificities of ubiquitin-binding proteins (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Saeki
  • 学会等名: 1st International Meeting for New Aspects of the Ubiquitin Research
  • 発表場所: 国際高等研究所レクチャーホール（京都）
  • 年月日: 2014-11-10
  • 招待講演
• [学会発表] 質量分析計を用いたユビキチン修飾の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰
  • 学会等名: 新学術領域研究「ユビキチンネオバイオロジー：拡大するタンパク質制御システム」第1回班会議
  • 発表場所: 淡路
  • 年月日: 2013-01-29
  • 招待講演
• [学会発表] Ub-ProT: A novel method to determine the chain length of the polyubiquitylated proteins. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Saeki, Hikaru Tsuchiya, Ai Kaiho, and Keiji Tanaka
  • 学会等名: 4th IGAKUKEN International Symposium on“Cutting-edge of the Ubiquitin Proteasome System”
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] A method to determine the chain length of the polyubiqutinated proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Tscuchiya, Yasushi Saeki, Ai Kaiho, Keiji Tanaka, and Tetsu Akiyama
  • 学会等名: The 35th Natio Conference “The Ubiquitin-Proteasome System: From Basic Mechanisms to Pathophysiological Roles”
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] ユビキチンコード解析法とプロテアソーム研究の最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰
  • 学会等名: 東京工業大学フロンティア研究機構セミナー
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [学会発表] ユビキチンコード解析法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰、土屋 光、田中啓二
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第46回研究報告会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] ユビキチンコード解析法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰、土屋 光、田中啓二
  • 学会等名: 第86回 日本生化学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [学会発表] Absolute quantification of ubiquitin-linkages and ubiquitin-binding proteins by parallel reaction monitoring from biological complex samples (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Saeki
  • 学会等名: HUPO2013
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [学会発表] A method to determine the chain length of the polyubiqutinated proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Tsuchia, Keiji Tanaka, and Yasushi Saeki
  • 学会等名: EMBO Conference on Ubiquitin and ubiquitin-like proteins “From structure to function”
  • 発表場所: Riva der Garda, Italy
• [学会発表] 細胞内ポリユビキチン化タンパク質の鎖長制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰、土屋 光、吉原英人、田中啓二
  • 学会等名: 第36回 日本分子生物学会年会ワークショップ
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] Structure and dynamics of the 26S proteasome (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Saeki
  • 学会等名: 熊本大学発生医学研究所リエゾンラボ研究会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2012-12-19
  • 招待講演
• [学会発表] 新規ユビキチン鎖長決定法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土屋 光
  • 学会等名: 第35回分子生物学会ワークショップ
  • 発表場所: 博多
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] 選択的なポリユビキチン鎖の検出・定量法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰
  • 学会等名: 新学術領域研究「ユビキチンネオバイオロジー：拡大するタンパク質制御システム」kick-off シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] 新規ユビキチン鎖長決定法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土屋 光
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第45回研究報告会
  • 発表場所: 宇治
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] Regulation by ubiquitin-proteasome system. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Saeki
  • 学会等名: Core-to-Core Project sponsored by JSPS International Seminar,
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-08-25
  • 招待講演
• [図書] 実験医学・増刊号「構造生命科学－構造を使う研究を目指す新しいライフサイエンス」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰、水島恒裕
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 細胞工学Hot Press (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰、白 燦基
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 秀潤社
• [図書] 「特集／蛋白構造－機能連関解析と治療薬開発への応用」内分泌・糖尿病・代謝内科 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 泰
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: 科学評論社
• [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所蛋白質代謝研究室ホームページ
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/pro-meta/
• [備考] ライフサイエンス新着論文レビュー「K48/K63分岐型のユビキチン鎖はNF-κBシグナルを制御する」
  • URL: http://first.lifesciencedb.jp/archives/14798
• [備考] 蛋白質代謝研究室ホームページ
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/pro-meta/
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/pro-meta/
• [備考] ユビキチン化基質の効率的な同定法の開発
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/topics/2015/0331.html
• [備考] 難病"クッシング病"の原因遺伝子と発症機構を解明
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/topics/2014/1209.html
• [備考] 公益財団法人東京都医学総合研究所蛋白質代謝研究室
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/pro-meta/
• [産業財産権] A method for determining Ubiquitin chain length (2014)
  • 発明者名: Yasushi Saeki et al
  • 権利者名: Yasushi Saeki et al
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-11-05
  • 外国
• [産業財産権] パーキンソン病のバイオマーカーおよびその利用 (2014)
  • 発明者名: 松田憲之、小谷野史香、尾勝圭、呉越、木村まゆみ、佐伯泰
  • 権利者名: 松田憲之、小谷野史香、尾勝圭、呉越、木村まゆみ、佐伯泰
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-02-18
• [産業財産権] ポリユビキチン化基質の同定方法 (2013)
  • 発明者名: 吉田雪子、佐伯 泰、土屋 光、村上有沙、田中啓二
  • 権利者名: 吉田雪子、佐伯 泰、土屋 光、村上有沙、田中啓二
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-11-15