炎症・免疫シグナルを制御する新規脱ユビキチン化酵素の同定と阻害剤探索

• 研究課題/領域番号: 16K15210
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 徳永 文稔 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (00212069)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 酵素 / タンパク質 / 細胞・ 組織 / シグナル伝達 / 生体機能利用 / 免疫学 / バイオテクノロジー / 炎症 / 免疫 / ユビキチン / 酵素阻害剤

研究成果の概要

脱ユビキチン化酵素(DUB)はユビキチン修飾を介した生理機能発現を負に制御するプロテアーゼで、ヒトでは約100種存在する。本研究では我々が同定したLUBACユビキチンリガーゼを介したNF-κBシグナル抑制に関与するDUBの機能を解析した。その結果、LUBACはTNF-α誘導性アポトーシスに伴ってHOIPサブニットが限定分解を受け、そのN末端側断片にNF-κB活性を抑制するDUBであるOTULINやCYLD-SPATA2複合体が結合すること、一方、C末端側断片はユビキチンリガーゼ活性を保持し、アポトーシスの過程で基質タンパク質（FADDやNEMO）の直鎖状ユビキチン化が減弱することを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] In-frame VIn-frame Val216-Ser217 deletion of KIT in mild piebaldism causes aberrant secretion and SCF response. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hattori M, Ishikawa O, Oikawa D, Amano H, Yasuda M, Kaira K, Ishida-Yamamoto A, Nakano H, Sawamura D, Terawaki S, Wakamatsu K, Tokunaga F, Shimizu A
  • 雑誌名: J. Dermatol. Sci. 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanistic insight into the repigmentation of piebaldism: functional characterization of a mutant KIT in melanocyte regeneration. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hattori M, Oikawa D, Amano H, Yasuda M, Kaira K, Ishida-Yamamoto A, Nakano H, Sawamura D, Terawaki S, Wakamatsu K, Tokunaga F, Ishikawa O, Shimizu A.
  • 雑誌名: J. Dermatol. 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of rat monoclonal antibodies specific for DZIP3. (2018)
  • 著者名/発表者名: Oikawa D, Shiota M, Tokunaga F, Wanibuchi H.
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] ER stress in the pathogenesis of pretibial dystrophic epidermolysis bullosa. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hattori M, Shimuzu A, Oikawa D, Kamei K, Kaira K, Ishida-Yamamoto A, Nakano H, Sawamura D, Tokunaga F, and Ishikawa O.
  • 雑誌名: Br. J. Dermatol. 巻: 印刷中 号: 4 ページ: e92-e93
  • DOI: 10.1111/bjd.15342
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Generalized verrucosis caused by various human papillomaviruses in a patient with GATA2 deficiency (2017)
  • 著者名/発表者名: Kuriyama Yuko、Hattori Mai、Mitsui Takeki、Nakano Hajime、Oikawa Daisuke、Tokunaga Fuminori、Ishikawa Osamu、Shimizu Akira
  • 雑誌名: J. Dermatol. 巻: - 号: 5
  • DOI: 10.1111/1346-8138.14149
  • 査読あり
• [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] Reduced SHARPIN and LUBAC formation may contribute to CCl₄ - Or acetaminophen-induced liver cirrhosis in mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamamotoya T, Nakatsu Y, Matsunaga Y, Fukushima T, Yamazaki H, Kaneko S, Fujishiro M, Kikuchi T, Kushiyama A, Tokunaga F, Asano T, and Sakoda H.
  • 雑誌名: Int. J. Mol. Sci. 巻: 18 号: 2 ページ: 326-326
  • DOI: 10.3390/ijms18020326
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Decreased linear ubiquitination of NEMO and FADD on apoptosis with caspase-mediated cleavage of HOIP. (2017)
  • 著者名/発表者名: Goto E and Tokunaga F.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 485 号: 1 ページ: 152-159
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.02.040
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Linear ubiquitination is involved in the pathogenesis of optineurin-associated amyotrophic lateral sclerosis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa S, Oikawa D, Ishii R, Ayaki T, Takahashi H, Takeda H, Ishitani R, Kamei K, Takeyoshi I, Kawakami H, Iwai K, Hatada I, Sawasaki T, Ito H, Nureki O, and Tokunaga F.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 7 号: 1 ページ: 12547-12547
  • DOI: 10.1038/ncomms12547
  • 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] Structural and functional analysis of DDX41: a bispecific immune receptor for DNA and cyclic dinucleotide. (2016)
  • 著者名/発表者名: Omura H, Oikawa D, Nakane T, Kato M, Ishii R, Ishitani R, Tokunaga F, and Nureki O.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 34756-34756
  • DOI: 10.1038/srep34756
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Characterization of a novel LUBAC inhibitor, HOIPIN-1 (2018)
  • 著者名/発表者名: Oikawa D, Hanada K, Terawaki S, Sakamoto S, Tokunaga F
  • 学会等名: Keystone Symposia-ubiquitin signaling
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] マイトファジー受容体のユビキチン結合性はNF-κBと細胞死制御に関与する (2017)
  • 著者名/発表者名: 及川大輔、徳永文稔
  • 学会等名: 第64回日本生化学会 近畿支部会
• [学会発表] NDP52のユビキチン結合性はNF-κBと細胞死制御に関与する (2017)
  • 著者名/発表者名: 葛谷早喜子、及川大輔、徳永文稔
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] 直鎖状ユビキチン鎖生成酵素(LUBAC)に対する新規阻害剤の細胞・生化学機構と疾患治療への応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 及川大輔、葛谷早喜子、花田和希、寺脇正剛、鶴田大輔、坂本信二、徳永文稔
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] LUBAC活性を制御する新規RING型ユビキチンリガーゼの機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部貴則、後藤栄治、及川大輔、高橋宏隆、堀居拓郎、寺脇正剛、畑田出穂、澤崎達也、徳永文稔
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] JurkatヒトT細胞株におけるLUBACの機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 後藤栄治、徳永文稔
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] NF-κB活性制御に関わる新規OTU型脱ユビキチン化酵素の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 後藤栄治、阿部貴則、徳永文稔
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] コムギ無細胞人プレテインアレイを基盤とした新規直鎖状ユビキチン結合タンパク質の探索と機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長尾和哉、中島達朗、高橋宏隆、徳永文稔、澤崎達也
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] 85種類のヒト脱ユビキチン化酵素(DUB)の完全超組換えタンパク質を用いたポリユビキチン鎖特異性決定とDUB阻害評価系の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 桑田翔平、山中総士、岡田健吾、後藤栄治、徳永文稔、高橋宏隆、澤崎達也
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] コムギ無細胞タンパク質アレイ解析によって見出された、NEMO結合性新規DUBのNF-κB制御機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋宏隆, 桑田翔平, 後藤栄治, 徳永文稔, 澤崎達也
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-12-02
• [学会発表] コムギ無細胞ヒト20,000種プロテインアレイを基盤とした直鎖状ポリユビキチン鎖結合タンパク質の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中島達朗, 高橋宏隆, 徳永文稔, 澤崎達也
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] コムギ無細胞系を基盤としたヒトの脱ユビキチン化酵素(DUB)プロテインアレイを用いたポリユビキチン基質特異性解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 桑田翔平,岡田健吾, 高橋宏隆, 後藤栄治, 徳永文稔, 澤崎達也
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] Optineurinの直鎖状ユビキチン鎖結合性と筋萎縮性側索硬化症 (2016)
  • 著者名/発表者名: 徳永文稔
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30
  • 招待講演
• [学会発表] 筋萎縮性側索硬化症(ALS)における直鎖状ユビキチン鎖の寄与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 徳永文稔
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] 直鎖状ユビキチン鎖による炎症・免疫シグナル制御とその破綻による疾患 (2016)
  • 著者名/発表者名: 徳永文稔
  • 学会等名: 第67回日本電気泳動学会総会
  • 発表場所: 釧路市観光国際交流センター（北海道釧路市）
  • 年月日: 2016-08-27
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://osaka-cu-1seika.umin.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.med.osaka-cu.ac.jp/departments/bunshi-pathobiochemistry.shtml
• [備考] 大阪市立大学大学院医学研究科分子病態学
  • URL: http://osaka-cu-1seika.umin.jp/
• [備考] 大阪市立大学大学院医学研究科
  • URL: http://www.med.osaka-cu.ac.jp/departments/bunshi-pathobiochemistry.shtml