SCFユビキチンリガーゼを制御するユビキチン様蛋白質Rub1の解析

• 研究課題/領域番号: 12680709
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: (財)東京都医学研究機構
• 研究代表者: 千葉 智樹 財団法人東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (00311423)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2001
• 研究課題ステータス: 完了 (2001年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2000年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: NEDD8 / SCF複合体 / ノックアウトマウス / 細胞周期 / ユビキチン / 蛋白質分解 / p57Kip2 / β-catenin / p57kip2 / プロテアソーム / Cullinファミリー蛋白質 / ユビキチンリガーゼ / シグナル伝達

研究概要

I型に属するユビキチン様蛋白質はユビキチンシステムと類似した独自の酵素系で標的蛋白質に共有結合する.ユビキチンと最も相同性の高いRub1/NEDD8のE1様酵素はAPP-BP-1とUba3の異種複合体であり,E2様酵素はUbc12である.NEDD8の標的蛋白質はCullinファミリー蛋白質であり,それは多様なE3ユビキチンリガーゼのコアサブユニットである.NEDD8修飾系は真核生物を通じて保存されており,その生理学的意義を明らかにする目的で以下の実験を行なった.
(1)Uba3のノックアウトマウス作製とその解析:Uba3欠損マウスは早期胎生致死であり,NEDD8修飾系はホ乳動物の細胞周期制御や形態形成シグナルの制御に必須であることが判明した.
(2)分裂酵母における遺伝学的機能解析:NEDD8修飾系がCullinファミリー蛋白質の機能に必須であることを明らかにした.
(3)試験管内ユビキチン化反応系の構築によるNEDD8の機構解析:Cullin1をコアとするSCFユビキチンリガーゼを組み換え蛋白質として精製し試験管内ユビキチン化反応系を構築した.そしてNEDD8修飾系によるユビキチンリガーゼ活性制御を解析した.これらの結果からNEDD8修飾系はE2酵素をSCF複合体にリクルートし,ユビキチンリガーゼ活性を促進することを明らかにした.

研究成果

• [文献書誌] Kawakami T.: "NEDD8 recruits E2-Ubiquitin to SCF E3-ligase"EMBO J.. 20. 4003-4012 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tateishi K.: "The NEDD8 system is essential for cell cycle progression and morphogenetic pathway in mice"J. Cell Biol.. 155. 571-579 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Fukuchi M.: "Ligand-dependent degradation of smad3 by a ubiquitin ligase complex of rocl and associated proteins"Mol. Biol. Cell. 12. 1431-1443 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tanaka K.: "Control of IκBα proteolysis by the ubiquitin-proteasome pathway"Biochimie. 83. 351-356 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Osaka F.: "Covalent modifier NEDD8 is essential for SCF ubiquitin-ligase in fission yeast"EMBO J.. 19. 2877-2884 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Suzuki H.: "Homodimer of two F-box proteins βTrCP1 or βTrCP2 binds to IκBα for signal-dependent ubiquitination"J. Biol. Chem.. 275. 2877-2884 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 千葉 智樹: "NEDD8システム"田中啓二, 大隈良典 編集 実験医学増刊:蛋白質分解の最前線2001 羊土社. 226(120-126) (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tateishi K, Omata M, Tanaka K, Chiba T.: "The NEDD8 system is essential for cell cycle progression and morphogenetic pathway in mice."J. Cell Biol.. 155. 571-579 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kawakami, T., Chiba, T., Suzuki, T., Iwai, K., Yamanaka, K., Minato, N., Hidaka, Y., Shimbara, N., Suzuki, H., Osaka, F., Omata, M., Tanaka, K.: "NEDD8 recruits E2-Ubiquitin to SCF E3-ligase."EMBO J.. 20. 4003-4012 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Fukuchi M, Imamura, T, Chiba T, Ebisawa T, Kawabata M, Tanaka K, Miyazono K: "Ligand-dependent degradation of smad3 by a ubiquitin ligase complex of rocl and associated proteins."Mol. Biol. Cell. 12. 1431-1443 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] nishimori S, Tanaka Y, Chiba T, Fujii M, Imamura T, Miyazono K, Ogasawara T, Kawaguchi H, Igarashi T, Fujita T, Tanaka K, Toyoshima H.: "Smad-mediated transcription is required for transforming growth factor-β1-induced p57(Kip2) proteolysis in osteoblastic cells."J. Biol. Chem.. 276. 10700-107005 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tanaka K, Kawakami T, Tateishi K, Yashiroda H, Chiba T.: "Control of IκBα proteolysis by the ubiquitin-proteasome pathway."Biochimie. 83. 351-356 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Osaka F, Saeki M, Katayama S, Aida N, Toh-E A, Kominami K, Toda T, Suzuki T, Chiba T, Tanaka K, Kato S.: "Covalent modifier NEDD8 is essential for SCF ubiquitin-ligase in fission yeast."EMBO J.. 19. 3475-3484 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Suzuki H, Chiba T, Suzuki T, Fujita T, Ikenoue T, Omata M, Furuichi K, Shikama H, Tanaka K.: "Homodimer of two F-box proteins βTrCP1 or βTrCp2 binds to IκBα for signal-dependent ubiquitination."J. Biol. Chem.. 275. 2877-2884 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kawakami T.: "NEDD8 recruits E2-Ubiquitin to SCF E3-ligase."EMBO J.. 20. 4003-4012 (2001)
• [文献書誌] Tateishi K.: "The NEDD8 system is essential for cell cycle progression and morphogenetic pathway in mice."J. Cell Biol.. 155. 571-579 (2001)
• [文献書誌] Fukuchi M.: "Ligand-dependent degradation of smad3 by a ubiquitin ligase complex of roc1 and associated proteins."Mol. Biol. Cell. 12. 1431-1443 (2001)
• [文献書誌] Tanaka K.: "Control of IκBα proteolysis by the ubiquitin-proteasome pathway."Biochimie. 83. 351-356 (2001)
• [文献書誌] Osaka F.: "Covalent modifier NBDD8 is essential for SCF ubiquitin-ligase in fission yeast."EMBO J.. 19. 4144-4153 (2000)
• [文献書誌] Suzuki H.: "Homodimer of two F-box proteins βTrCP1 or βTrCP2 binds to IκBα for signal-dependent ubiquitination."J. Biol. Chem.. 275. 2877-2884 (2000)
• [文献書誌] 千葉 智樹: "NEDD8システム"田中啓二, 大隈良典 編集 実験医学増刊:蛋白質分解の最前線2001 羊士社. 226(120-126) (2001)
• [文献書誌] Hori,T., et.al: "Covalent modification of all members of human cullin family proteins by NEDD8."Oncogene. 18. 6829-6834 (1999)
• [文献書誌] Osaka,F., et.al.: "Covalent modifier NEDD8 is essential for SCF ubiquitin-ligase in fission yeast"EMBO.J.. 19. 3475-3484 (2000)
• [文献書誌] Suzuki,H., et.al.: "Homodimer of two F-box proteins, β TrCP1 or β TrCP2, binds to I κ B α for signal-dependent ubiquitination."J.Biol.Chem.. 275. 2877-2884 (2000)
• [文献書誌] Nishimori S, et.al.: "Smad-mediated transcription is required for TGF-β 1-induced p57Kip2 proteolysis in osteoblastic cells."J.Biol.Chem.. 276. (2001)
• [文献書誌] Kawahara,H., et.al.: "Developmentally regulated, alternative splicing of the Rpn10 gene generates multiple forms of 26S proteasomes."EMBO.J.. 19. 4144-4153 (2000)
• [文献書誌] Shimura,H., et.al.: "Familial Parkinson's disease gene product, Parkin, is a ubiquitin-protein ligase."Nat.Genet.. 25. 302-305 (2000)
• [文献書誌] 千葉智樹: "NEDD8システム"田中啓二,大隈良典 編集 実験医学増刊:蛋白質分解の最前線2001 羊土社. 120-126 (2001)
• [文献書誌] 鈴木俊顕,高橋芳充,田中克典,千葉智樹: "ユビキチン類似蛋白質(SUMO-1とRub1)-細胞機能を制御する新しい修飾分子"田中啓二 編集 モレキュラー・メディシン特集:ユビキチンシステムと癌 中山書店. 216-227 (2000)