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ユビキチン-プロテアソーム・システムの分子認識および細胞周期制御のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 05304054
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 機能生物化学
研究機関北海道大学

研究代表者

横沢 英良  北海道大学, 薬学部, 教授 (90012765)

研究分担者 沢田 均  北海道大学, 薬学部, 助教授 (60158946)
石川 勝利  静岡大学, 理学部, 教授 (00008608)
佐方 功幸  久留米大学, 分子生命科学研究所, 教授 (80142024)
瀬野 悍二  国立遺伝学研究所, 教授 (30076989)
鈴木 紘一  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (80011948)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
1994年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードプロテアソーム / プロテアーゼ / ユビキチン / 分子認識 / 細胞周期 / 発生・分化 / 受精 / 卵成熟
研究概要

1.ユビキチン化酵素群とその内在性基質蛋白質の検索:(1)E1変異株ts85細胞が、核小体の動態異常を引き起こすことを見いだした.(2)Mosが受精後に脱リン酸化されてからユビキチン化され、26Sプロテアソームによって分解されることを明らかにした.(3)マルチユビキチン化蛋白質を特異的に認識するモノクローナル抗体を確立し、それを用いてマルチユビキチン化蛋白質の特異的定量方法を確立した.
2.プロテアソームの構造と機能の解析:(1)酵母の遺伝子破壊実験から、プロテアソームのY13サブユニットが、ATP依存的な蛋白質分解に関与する可能性があることを明らかにした.(2)26Sプロテアソームの2つのアイソフォームが、20Sプロテアソームと制御サブユニット複合体との会合比の差に起因することを明らかにした.制御サブユニット複合体を、26Sプロテアソームから単離し、その性質を明らかにした.(3)26Sプロテアソームには蛋白質分解に関わるキナーゼ活性を有することを明らかにした.(4)プロテアソームの超分子構造を、電子顕微鏡や原子間力顕微鏡を用いて明らかにした.(5)プロテアソームの基質特異性を、インスリンB鎖を基質蛋白質として用いて解析した.(6)カエルのプロテアソームサブユニットLMP7のクローニングを行い、MHCとの関連を示した.(7)マボヤ精子のプロテアソームが受精時の精子の卵黄膜通過と卵黄膜への結合に関与することを示した.
3.細胞周期制御機構の解析:(1)ATP依存的なプロテアソーム活性が細胞周期の前期と中期に特異的に活性化されること、それは、細胞周期に依存した20S-26S変換に起因することを明らかにした.(2)カエル卵巣卵には、細胞質ゾルのプロテアソームに加えてサブユニット構成の異なる膜結合型プロテアソームも存在することを見いだした.

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (59件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (59件)

  • [文献書誌] Kawahara,H.: "Intracellular calcium mobilization regulates the activity of 26 S proteasome during the metaphase-anaphase transition in the ascidian meiotic cell cycle.21GC01:Developmental Biology" 166. 623-633 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujimuro,M.: "Production and characterization of monoclonal antibodies specific to multi-ubiquitin chains of polyubiquitinated proteins." FEBS Letters. 349. 173-180 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuno,N.: "Suppression of DNA replication via Mos function during meiotic divisions in Xenopus oocytes." EMBO Journal. 13. 2399-2410 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi,M.: "EFP-sensitive multicatalytic protease complexes(proteasomes) involved in the control of oocyte maturation in the toad,Bufo japonicus." Molecular Reproduction and Development. 38. 310-317 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohkubo,Y.: "SV40 large T antigen reinduces the cell cycle in terminally differentiated myotubes through inducing cdk2,cdc2,and their partner cyclins." Experimental Cell Research. 214. 270-278 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sudha,T.: "Abnormal integrity of the nucleolus associated with cell cycle arrested owing to the temperature-sensitive ubiquitin-activating enzyme E1." Chromosome Research. (in press).

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitoh,Y.: "High-molecular weight protease complexes (proteasomes) of sperm of the ascidian,Halocynthia roretzi:Isolation,characterization,and physiological roles in fertilization." Developmental Biology. 158. 238-244 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takizawa,S.: "Effects of protease inhibitors on binding of sperm to the vitelline coat of ascidian eggs:Implications for participation of a proteasome 〔multicatalytic proteinase complex〕." Journal of Experimental Zoology. 267. 86-91 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sawada,H.: "Different ratios in 20 S proteasomes and regulatory subunit complexes in two isoforms of the 26 S proteasome purified from rabbit skeletal muscle." FEBS Letters. 335. 207-212 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishizawa,M.: "Degradation of Mos by the N-terminal proline (Pro^2)-dependent ubiquitin pathway on fertilization of Xenopus eggs:Possible significance of natural selection for Pro^2." EMBO Journal. 12. 4021-4027 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishida,N.: "Mos is degraded by the 26 S proteasome in a ubiquitin-dependent fashion." FEBS Letters. 324. 345-348 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Honda,R.: "Dephosphorylation of human p34^<cdc2> kinase on both Thr-14 and Tyr-15 by human cdc25B phosphatase." FEBS Letters. 318. 331-334 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuda,H.: "The characterization of human cdc2 kinase and CDKs." Yakugaku Zasshi. 113. 829-846 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamao,F.: "Conditional resistance to thymineless death predominantly selects DNA synthesis-deficient mutants of mammalian cells." Mutation Research. 289. 83-89 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi,T.: "Cleavage specificity and inhibition profile of proteasome isolated from the cytosol of Xenopus oocyte." Journal of Biochemistry. 113. 225-228 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokumoto,T.: "A novel ″active″form of proteasomes from Xenopus laevis ovary cytosol." Biochem.Biophys.Res.Commun.192. 1106-1114 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokumoto,T.: "20 S latent proteasomes isolated from the cytosol of Xenopus oocytes:Purification and partial characterization." Biomedical Research. 14. 391-401 (1993)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lee,D.H.: "Structure and properties of the 26 S protease complex from chick skeletal muscle." Biochem.Mol.Biol.Int.30. 212-130 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukushima,D.: "Activation of the secretory pathway leads to a decrease in the intracellular amyloidogenic fragments generated from the amyloid protein precursor." Biochem.Biophys.Res.Commun.194. 202-207 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saido,T.C.: "Spatial resolution of fodrin proteolysis in postischemic brain." Journal of Biological Chemistry. 268. 25239-25243 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitoh, Y., Sawada.H., and Yokosawa, H.: "High-molecular-weight protease complexes(proteasomes)of sperm of the ascidian, Halocynthia roretzi : Isolation, characterization, and physiological roles in fertilization." Dev.Biol. 158. 238-244 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takizawa, S., Sawada, H., Someno, T., Saitoh, Y., Ykosawa, H., and Hoshi, M.: "Effects of protease inhibitors on binding of sperm to the vitelline coat of ascidian eggs : Implications for participation of a proteasome(multicatalytic proteinase complex)." J.Exp.Zool. 267. 86-91 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sawada, H., Muto, K., Fujimmuro, M., Akaishi, T., Takagi-Sawada, M., Yokosawa, H., and Goldberg, A.L.: "Different ratios in 20 S proteasomes and regulatory subunit complexes in two isoforms of the 26 proteasome purifies from rabbit skeletal muscle." FEBS Lett. 335. 207-212 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishizawa, M., Furuno, N., Okazaki, K., Tanaka, H., Ogawa, Y., and Sagata, N.: "Degradation of Mos by the N-terminal proline(Pro^2)-dependent ubiquitin pathaway on fertilization of Xenopus eggs : possible signficance of natural selection for Pro^2." EMBO J.12. 4021-4027 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ishida, N., Tanaka, K., Tamura, T., Nishizawa, M., Okazaki, K., Sagata, N., Ichihara, A.: "Mos is degraded by the 26 S proteasome in a ubiquitin-dependent fashion." FEBS Lett.324. 345-348 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Honda, R., Ohba, Y., Nagata, A., Okayama, H., and Yasuda, H.: "Dephosphorylation of human p34cdc2 kinase on both Thr-14 and Tyr-15 by human cdc25B phosphatase. FEBS Lett.318,331-334,1993." FEBS Lett.318. 331-334 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuda, H., Kamijo, M., and Ohba, Y.: "The characterization of human cdc2 kinase and CDK2" Yakugaku Zasshi. 113. 829-846 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamao, F., Nagai, Y., Kaneda, S., Yoshida, S., and Seno, T.: "Conditional resistance to thymineless death predominantly selects DNA synthesis-deficient mutants of mammalian cells." Mutat.Res.289. 83-89 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, T., Tokumoto, T., Ishikawa, K., and Takahashi, K.: "Cleavage specificity and inhibition profile of proteasome isolated from the cytosol of Xenopus oocyte." J.Biochiem.113. 225-228 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokumoto, T., and Ishikawa, K.: "A novel "active" form of proteasomes from Xenopus laevis ovary cytsol.Biochem.Biophys.Res.Commun." Biochem.Biophys.Res.Commun.192. 1106-1114 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tokumoto, T., and Ishikawa, K.: "20 S latent proteasomes isolated from the cytosol of Xenopus oocytes : Purificatin and partial characterization." Biomed.Res.14. 391-401 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lee, D.H., Kim, S.S., Kim, K.I., Ahn, J.Y., Shim, K.S., Nishigai, M., Ikai, A,Tamura, T., Tanaka, K., Ichihara, A., Ha, D,B., and Chung, C.H.: "Structure and properties of the 26 S protease complex from chick skeletal muscle." Biochem.Mol.Biol.Int.30. 121-130 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukushima, D., Konishi, M., Matuyama, K., Miyamoto, T., Ishiura, S., and Suzuki, K.: "Activation of the secretory pathwar leads to a decrease in the intracellular amyloidogenic fragments generated from the amyloid protein precursor." Biochem.Biophys.Res.Commun.194. 202-207 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saido, T.C., Yokota, M., Nagao, S., Yamamura, I., Tani, E., Tsuchiya, T., Suzuki, K., and Kawashima, S.: "Spatial resolution of fodrin proteolysis in postischemic brain." J.Biol.Chem.268. 25239-25243 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawahara, H., and Yokosawa, H.: "Intracellular calcium mobilization regulates the activity of 26 S proteasome during the metaphase-anaphase transition in the ascidian meiotic cell cycle." Dev.Biol.166. 623-633 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujimuro, M., Sawada, H., and Yokosawa, H.: "Production and characterization of monoclonal antibodies specific to multi-ubiquition chains of polyubiquitinated proteins.FEBS Lett." FEBS Lett.349. 173-180 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuno, N., Nishizawa, M., Okazaki, K., Tanaka, H., Iwashita, J., Nakajo, N., Ogawa, Y., and Sagata, N.: "Suppression of DNA replication via Mos function during meiotic divisions in Xenopus oocytes." EMBO J.13. 2399-2410 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, M., Tokumoto, T., and Ishikawa, K.: "DEP-sensitive multicatalytic protease complexes(proteasomes)involved in the control of oocyte maturation in the toad, Bufo japonicus." Mol.Reprod.Dev.38. 310-317 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, Y., Salter-Cid, L., Flajnik, M.F., Kasahara, M., Namikawa, C,Sasaki, M., and Nonaka, M.: "Isolation of the Xenopus complement factor B complementary DNA and linkage of the gene to the frog MHC." J.Immunol.153. 4546-4554 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohkubo, Y., Kishimoto, T., Nakata, T., Yasuda, H., and Endo, T.: "SV40 large T antigen reinduces the cell cycle in terminally differentiated myotubes through inducing cdk2, cdc2, and their partner cyclins." Exp.Cell Res.214. 270-278 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Honda, R., Tanaka, H., Ohba, Y., and Yasuda, H.: "Mouse p87weel kinase is regulated by M-phase specific phosphorylation" Chromosome Res.(in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sudha, T., Tsuji, H., Sameshima, M., Matsuda, Y., Kaneda, S., Nagai, Y., Yamao, F., and Seno, T.: "Abnormal integrity of the nucleolus associated with cell cycle arrest owing to the temperature-sensitive ubiquitin-activating enzyme E1." Chromosome Res.(in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawahara,H.: "Intracellular calcium mobilization regulates the activity of 26 S proteasome during the metaphase-anaphase transition in the ascidian meiotic cell cycle." Developmetal Biology. 166. 623-633 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Fujimuro,M.: "Production and characterization of monoclonal antibodies specific to multi-ubiguitin chains of polyuybiguitinated proteins." FEBS Letters. 349. 173-180 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Furuno,N.: "Suppression on DNA replication via Mos function during meiotic divisions in Xenopus oocytes." EMBO J.13. 2399-2410 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi,M.: "DEP-sensitive milticatalytic protease complexes(proteasomes)involved in the control of oocyte maturation in the toad,Bufo japonicus." Molecular Reproduction and Developmet. 38. 310-317 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Ohkubo,Y.: "SV40 large T antigen reinduces the cell cycle in terminally differetiated myotubes through inducing cdk2,cdc2,and their partner cyclins." Experimetal Cell Research. 214. 270-278 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Sudha,T.: "Abnormal integrity of the nucleolus associated with cell cycle arrested cwing to the temperature-sensitive ubiguitin-actibating enzyme El." Chromosome Research. (in press). (1995)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Saitoh: "High-molecular-weight protease complexes(proteasome)of sperm of the ascidian,Halocynthia roretzi:isolation,characterization and physiological roles infertilization." Developmental Biology. 158. 238-244 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sawada: "Different ratios in 20 S Proteasomes and regulatory subunit complexes in two isoforms of the 26 S Proteasome purified from rabbit skeletal muscle." FEBS Letters. 335. 207-212 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nishizawa: "Degradation of Mos by the N-terminal proline(Pro^2)-dependent ubiquitin pathway on fertilization of Xenopus eggs:possible significance of natural selection for Pro^2 in Mos." EMBO Journal. 12. 4021-4027 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ishida: "Mos is degraded by the 26 S Proteasome in a ubipuitin-dependent fashion." FEBS Letters. 324. 345-348 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] F.Yamao: "Conditional resistance to thymineless death predominantly selects DNA synthesis-deficient mutants os mammalian cells." Mutation Research. 289. 83-89 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] D.H.Lee: "Structure and properties of the 26S protease complex from chick skeletal muscle." Biochemistry and Molecular Biology International. 30. 121-130 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takahashi: "Cleavage specificity and inhibition profile of proteasome isolated from the cytosol of Xenopus oocytes." Journal of Biochemistry. 113. 225-228 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tokumoto: "A novel“active"from of proteasomes from Xenopus laevis ovary cytosol." Biochem.Biophys.Res.Commun.192. 1106-1114 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tokumoto: "20S latent proteasomes isolated from the cytosol of Xenopus oocytes:purification and partial characterization." Biomedical Research. 14. 391-401 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Ishiura: "痴呆・カルシウム・ユビキチン" Dementia. 7. 154-160 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木 紘一: "プロテアーゼと生体機能-分子から病態まで-" 東京化学同人, 317 (1993)

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      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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