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分岐型ユビキチン鎖が司る新たなシグナル伝達機構

研究課題

研究課題/領域番号 17H03986
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 生物系薬学
研究機関星薬科大学 (2019-2020)
公益財団法人東京都医学総合研究所 (2017-2018)

研究代表者

大竹 史明  星薬科大学, 先端生命科学研究所, 特任准教授 (60447373)

研究分担者 土屋 光  公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 主任研究員 (90760132)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワードユビキチン / 標的タンパク質分解 / プロテアソーム / アポトーシス / PROTAC / タンパク質分解誘導剤 / 翻訳後修飾 / タンパク質分解 / タンパク質 / シグナル伝達 / 蛋白質
研究成果の概要

ユビキチンによるタンパク質の翻訳後修飾は、タンパク質分解だけでなく、炎症シグナル応答やDNA修復、細胞内輸送など広範な生命機能を制御することが近年明らかになってきた。ユビキチン化修飾の多様性は基質に付加されるユビキチンの構造的多様性に起因する。しかし、多様なユビキチン鎖の発するシグナルがどのように相互連関して複雑な細胞応答を制御しているかは十分に解明されていなかった。本研究では枝分かれした(分岐型)ユビキチン鎖を形成する酵素としてUBR5およびTRIP12を明らかにした。UBR5はTXNIPを基質として分岐鎖依存的なタンパク質分解を誘導した。またTRIP12はK29/K48分岐鎖を形成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって、分岐型ユビキチン鎖がタンパク質分解を促進することが明らかとなり、その責任酵素の一端を解明した。ユビキチン修飾系の異常は様々な疾患の原因となっており、ユビキチン化の詳細なメカニズムの解明は、将来的に、疾患発症機構の解明につながる可能性が期待される。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] TRIP12 promotes small-molecule-induced degradation through K29/K48-branched ubiquitin chains2021

    • 著者名/発表者名
      Kaiho-Soma Ai、Akizuki Yoshino、Igarashi Katsuhide、Endo Akinori、Shoda Takuji、Kawase Yasuko、Demizu Yosuke、Naito Mikihiko、Saeki Yasushi、Tanaka Keiji、Ohtake Fumiaki
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 81 号: 7 ページ: 1411-1424.e7

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2021.01.023

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] MIND bomb 2 prevents RIPK1 kinase activity-dependent and -independent apoptosis through ubiquitylation of cFLIPL2021

    • 著者名/発表者名
      Nakabayashi Osamu、Takahashi Hirotaka、Moriwaki Kenta、Komazawa-Sakon Sachiko、Ohtake Fumiaki、Murai Shin、Tsuchiya Yuichi、Koyahara Yuki、Saeki Yasushi、Yoshida Yukiko、Yamazaki Soh、Tokunaga Fuminori、Sawasaki Tatsuya、Nakano Hiroyasu
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 80-80

    • DOI

      10.1038/s42003-020-01603-y

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A substrate-trapping strategy to find E3 ubiquitin ligase substrates identifies Parkin and TRIM28 targets2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Masashi、Saeki Yasushi、Takahashi Hidehisa、Ohtake Fumiaki、Yoshida Yukiko、Kasuga Yusuke、Kondo Takeshi、Yaguchi Hiroaki、Suzuki Masanobu、Ishida Hiroki、Tanaka Keiji、Hatakeyama Shigetsugu
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 号: 1 ページ: 592-592

    • DOI

      10.1038/s42003-020-01328-y

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The HOIL-1L ligase modulates immune signalling and cell death via monoubiquitination of LUBAC2020

    • 著者名/発表者名
      Fuseya Yasuhiro、Fujita Hiroaki、Kim Minsoo、Ohtake Fumiaki、Nishide Akira、Sasaki Katsuhiro、Saeki Yasushi、Tanaka Keiji、Takahashi Ryosuke、Iwai Kazuhiro
    • 雑誌名

      Nature Cell Biology

      巻: 22 号: 6 ページ: 663-673

    • DOI

      10.1038/s41556-020-0517-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stress- and ubiquitylation-dependent phase separation of the proteasome2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Sayaka、Tsuchiya Hikaru、Kaiho Ai、Guo Qiang、Ikeuchi Ken、Endo Akinori、Arai Naoko、Ohtake Fumiaki、Murata Shigeo、Inada Toshifumi、Baumeister Wolfgang、Fernandez-Busnadiego Ruben、Tanaka Keiji、Saeki Yasushi
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 578 号: 7794 ページ: 296-300

    • DOI

      10.1038/s41586-020-1982-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 分岐型ユビキチン鎖とアセチル化ユビキチン2020

    • 著者名/発表者名
      大竹史明
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 91 ページ: 57-63

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Methods to measure ubiquitin chain length and linkage.2019

    • 著者名/発表者名
      Ohtake, F., Tsuchiya, H., Tanaka, K., and Saeki, Y.
    • 雑誌名

      Methods Enzymol

      巻: 618 ページ: 105-133

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2018.12.019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] K63 ubiquitylation triggers proteasomal degradation by seeding branched ubiquitin chains.2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtake, F., Tsuchiya, H., Saeki, Y., and Tanaka, K
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 115 号: 7 ページ: 1401-1408

    • DOI

      10.1073/pnas.1716673115

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ub-ProT reveals global length and composition of protein ubiquitylation in cells2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya, H., Burana, D., Ohtake, F., Arai, N., Kaiho, A., Komada, M., Tanaka,K., and Saeki, Y.
    • 雑誌名

      Nature Commun

      巻: 9 号: 1 ページ: 524-524

    • DOI

      10.1038/s41467-018-02869-x

    • 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
  • [学会発表] Role of ubiquitin chain architecture revealed by chemo-technology2020

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Ohtake
    • 学会等名
      第93回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プロテオミクス解析から明らかになるユビキチン修飾のバイオロジー2020

    • 著者名/発表者名
      大竹史明
    • 学会等名
      第68回質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 質量分析技術とケミカルツールでユビキチン鎖の複雑性に挑む2019

    • 著者名/発表者名
      大竹史明
    • 学会等名
      第4回先端ケミカルバイオロジー研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Proteomic analysis of K48/K63 branched ubiquitin chains.2019

    • 著者名/発表者名
      Ohtake F, Naito M, Saeki Y, Tanaka K.
    • 学会等名
      EMBO Conference「The ubiquitin system: Biology, mechanism, and roles in disease」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ケモテクノロジーと質量分析計を活用したユビキチンコードの解読2019

    • 著者名/発表者名
      佐伯 泰、遠藤彬則、土屋 光、大竹史明
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分岐型ユビキチン鎖によるタンパク質分解制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      大竹史明
    • 学会等名
      第8回TOBIRA研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The ubiquitin ligases ITCH and UBR5 regulate proteasomal degradation through K48/K63 branched ubiquitin chains2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtake F, Saeki Y, Tanaka K.
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Post-translational modification code of ubiquitin in signal transduction and protein degradation2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtake F, Saeki Y, Tanaka K.
    • 学会等名
      第91回日本生化学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The NEDD4 family ubiquitin ligase ITCH regulates proteasomal degradation by seeding branched ubiquitin chains.2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtake F, Saeki Y, Tanaka K.
    • 学会等名
      FASEB Conference「Ubiquitin and cellular regulation」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 炎症応答を制御する新たなユビキチン・シグナル2017

    • 著者名/発表者名
      大竹史明、田中啓二
    • 学会等名
      第44回日本毒性学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Role of the K48/K63 branched ubiquitin chains in signal transduction and proteasomal degradation.2017

    • 著者名/発表者名
      Ohtake F., Tanaka K.
    • 学会等名
      EMBO conference「Ubiquitin and SUMO」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 出芽酵母におけるK48/K63分岐型ポリユビキチン鎖の解析2017

    • 著者名/発表者名
      河野有紗、大竹史明、佐伯泰、田中啓二
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 蛋白質代謝研究室ホームページ

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/pro-meta/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-12-28  

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