出芽酵母SCF複合体の新規機能の解明

• 研究課題/領域番号: 17H03652
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 嘉村 巧 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (40333455)
• 研究分担者: 奥村 文彦 福岡女子大学, 国際文理学部, 准教授 (00507212) ; 中務 邦雄 名古屋市立大学, 大学院システム自然科学研究科, 准教授 (90547522)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
• キーワード: タンパク質分解 / ストレス応答 / 転写因子 / ユビキチン

研究成果の概要

ユビキチン・プロテアソーム系を介したタンパク質分解が様々な生命現象に重要な働きをしていることが明らかになり、注目を集めている。基質特異性を決めるE3、中でもSCF複合体はその数の多さから多彩な機能を有していることが予想されている。そこで本研究では、出芽酵母SCF複合体の新たな機能解析を目的とした。遺伝学的及び生化学的手法を用いてSCF複合体の新規基質を検索し、その結果としてストレス応答性転写因子Tmc1を同定した。Tmc1がSCF複合体依存的にユビキチン修飾を受け分解されることを見出した。さらにTmc1はArr2の発現を誘導することにより、ヒ素ストレスに適応していることを発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ユビキチン・プロテアソーム系を介したタンパク質分解は、多岐にわたる生命現象に重要な働きを果たしていることが明らかになっている。現在までの精力的な研究により生体内に非常に多くのE3が存在し、なかでもSCF複合体が重要な役割を担っていることが予想されている。出芽酵母SCF複合体は、細胞周期進行、DNA修復や代謝などの生命現象に関与していることが知られているが、今回のわれわれの解析により、新たに出芽酵母のヒ素ストレスに対する適応にも関与していることが明らかになり、学術的意義は高いものであると思われる。また同様なシステムが高等生物に存在すれば応用が可能である。

研究成果

• [雑誌論文] Cul5-type Ubiquitin Ligase KLHDC1 Contributes to the Elimination of Truncated SELENOS Produced by Failed UGA/Sec Decoding (2020)
  • 著者名/発表者名: Okumura Fumihiko、Fujiki Yuha、Oki Nodoka、Osaki Kana、Nishikimi Akihiko、Fukui Yoshinori、Nakatsukasa Kunio、Kamura Takumi
  • 雑誌名: iScience 巻: 23 号: 3 ページ: 100970-100970
  • DOI: 10.1016/j.isci.2020.100970
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hepatic Sdf2l1 controls feeding-induced ER stress and regulates metabolism (2019)
  • 著者名/発表者名: Sasako T., Ohsugi M., Kubota N., Itoh S., Okazaki Y, Terai A., Kubota T., Yamashita S., Nakatsukasa K., Kamura T., Iwayama K., Tokuyama K., Kiyonari H., Furuta Y., Shibahara J., Fukayama M., Enooku K., Okushin K., Tsutsumi T., Tateishi R., Tobe K., Asahara H., Koike K., *Kadowaki T. & *Ueki K.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 10 号: 1 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1038/s41467-019-08591-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The HECT-type ubiquitin ligase Tom1 contributes to the turnover of Spo12, a component of the FEAR network, in G2/M phase. (2018)
  • 著者名/発表者名: *Nakatsukasa K., Sone M., Alemayehu D.H., Okumura F., and *Kamura T.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 592 号: 10 ページ: 1716-1724
  • DOI: 10.1002/1873-3468.13066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ubiquitin ligase SPSB4 diminishes cell repulsive responses mediated by EphB2. (2017)
  • 著者名/発表者名: 1.Okumura, F., Joo-Okumura, A., Obara, K., Petersen, A., Nishikimi, A., Fukui, Y., Nakatsukasa, K., and Kamura, T
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 巻: 28 号: 24 ページ: 3532-3541
  • DOI: 10.1091/mbc.e17-07-0450
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hypoxia-inducible factor-2α stabilizes the von Hippel-Lindau (VHL) disease suppressor, Myb-related protein 2. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okumura F, Joo-Okumura A, Nakatsukasa K, Kamura T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12(4):e0175593. 号: 4 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0175593
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 出芽酵母のストレス応答因子Wta1の制御機構の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 渡邉 祥太郎, 小原 圭介, 奥村 文彦, 嘉村 巧
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 出芽酵母セリンスレオニンキナーゼ質Hin1の機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 渡邉 耀司, 小原 圭介, 嘉村 巧
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 飢餓状態におけるRrn3の分解制御機構の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 酒井 洋二, 小原 圭介, 奥村 文彦, 嘉村 巧
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 出芽酵母Unt1の分解機構とその意義の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小林 恵里花, 小原 圭介, 嘉村 巧
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] ＨＩＦ-２alphaによるフォン・ヒッペル・リンドウ病抑制因子Ｂ－Ｍｙｂの安定化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦, 奥村 晶子, 中務 邦雄, 嘉村 巧
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 出芽酵母転写抑制因子Mtt24の分解制御機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 森田 敏基, 小原 圭介, 奥村 文彦, 嘉村 巧
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] アダプタータンパク質Mmr1の選択的分解によるミトコンドリアの局在制御機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉川 拓, 小原 圭介, 奥村 文彦, 嘉村 巧
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 出芽酵母におけるキチン合成酵素Chs2のE3リガーゼの同定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小林周平, 小原圭介, 奥村文彦, 嘉村巧
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 出芽酵母E3リガーゼ複合体SCFMet30によるAry34の分解制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山口竜, 小原圭介, 奥村文彦, 嘉村巧, 中務邦雄
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 出芽酵母ブロモドメインタンパク質Bdf2の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小林恵里花, 小原圭介, 大谷悠貴, 奥村文彦, 嘉村巧
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 出芽酵母のストレス応答因子Wta1の制御機構の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 渡邉祥太郎, 小原圭介, 奥村文彦, 嘉村巧
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 出芽酵母におけるキチン合成酵素Chs2のE3リガーゼの同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小林 周平、奥村 文彦、小原 圭介、嘉村 巧
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [学会発表] Hxk2リン酸化酵素Tsk1はプロテアソーム依存的に分解される (2017)
  • 著者名/発表者名: 田邉 理志、奥村 文彦、小原 圭介、嘉村 巧
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [学会発表] 出芽酵母E3リガーゼSCFMet30によるAry34の分解制御機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山口 竜、中務 邦雄、奥村 文彦、小原 圭介、嘉村 巧
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [学会発表] 出芽酵母トリアシルグリセロールリパーゼの制御メカニズムの解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤澤 宗隆、中務 邦雄、小原 圭介、奥村 文彦、嘉村 巧
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [学会発表] リボソーム生合成を負に制御するDot6とTod6は飢餓条件においてプロテアソーム依存的に分解される (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 優太、中務 邦雄、小原 圭介、奥村 文彦、嘉村 巧
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [学会発表] ユビキチンリガーゼASB7によるDDA3の発現制御は、適切な紡錘体形成と染色体分配に必要である (2017)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、植松 桂司、外海 駿輔、奥村(城尾) 晶子、Alemayehu Dawit、錦見 昭彦、福井 宣規、中務 邦雄、嘉村 巧
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
  • 招待講演
• [備考] 分子修飾学教室へようこそ
  • URL: http://www.bio.nagoya-uac.jp/laboratory/mcb.html