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BRCC36複合体によるK63結合型ユビキチン鎖特異的切断メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15F15386
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 構造生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

深井 周也  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (10361792)

研究分担者 TAKAHASHI TOMIO  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 外国人特別研究員
TAKAHASHI Tomio Samuel  東京大学, 放射光連携研究機構, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-11-09 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
キーワード分子認識 / DNA修復 / タンパク質複合体 / ユビキチン / X線結晶構造解析 / 構造生物学 / X線結晶構造解析
研究実績の概要

BRCC36を触媒サブユニットとする脱ユビキチン化酵素複合体は,K63結合型ユビキチン鎖(K63鎖)を特異的に切断する活性を持ち,DNA損傷応答や炎症・感染応答においてK63鎖を介した分子シグナル経路を制御する.本研究では,BRCC36複合体の一つであるBRISC複合体とK63鎖との複合体の立体構造をX線結晶構造解析や電子顕微鏡解析により決定し,複数の制御サブユニットによって担われるK63鎖特異的な切断機構を解明することを目的とした.初年度にBRISC複合体の結晶化条件と発現コンストラクトの検討により再現性を高めることができたが,高分解能のデータセットを収集するには至らなかった.そこで,昨年度は,結晶の凍結条件の再検討や生物種の変更による分解能の向上を目指したが,構造決定に適する分解能の回折データを得るには至らなかった.結晶構造解析に加えてクライオ電子顕微鏡解析による構造決定も試みたが構造解析に適する粒子像は観察できなかった。今年度は,数残基レベルで発現コンストラクトを調節することでの分解能の向上を試みたが,分解能は改善しなかった。一方で,BRCC36複合体が関与するDNA損傷応答経路で機能するユビキチン結合酵素RNF168によるK63鎖選択的な認識機構の研究も行った.RNF168には2箇所のK63鎖選択的な結合領域が存在することを示し,その認識機構を複合体の結晶構造解析と変異体の相互作用解析により明らかにした(Takahashi et al., Nat. Commun., 2018).

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Structural insights into two distinct binding modules for Lys63-linked polyubiquitin chains in RNF1682018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Tomio S.、Hirade Yoshihiro、Toma Aya、Sato Yusuke、Yamagata Atsushi、Goto-Ito Sakurako、Tomita Akiko、Nakada Shinichiro、Fukai Shuya
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 170-170

    • DOI

      10.1038/s41467-017-02345-y

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural basis of the interaction between Topoisomerase IIIβ and the TDRD3 auxiliary factor.2017

    • 著者名/発表者名
      Goto-Ito S, Yamagata A, Takahashi TS, Sato Y, Fukai S.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 42123-42123

    • DOI

      10.1038/srep42123

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Structural basis for recognition of ubiquitin by the UMI domain of RNF1682016

    • 著者名/発表者名
      Tomio S. Takahashi
    • 学会等名
      The 10th 3R symposium
    • 発表場所
      一畑ホテル,島根県松江市
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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