Elongin BC型ユビキチンリガーゼによる細胞分裂、細胞分化制御

• 研究課題/領域番号: 18K06213
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分44010:細胞生物学関連
• 研究機関: 福岡女子大学 (2019-2023); 名古屋大学 (2018)
• 研究代表者: 奥村 文彦 福岡女子大学, 国際文理学部, 准教授 (00507212)
• 研究分担者: 原 太一 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (00392374)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 筋分化 / ユビキチン / タンパク質分解 / ZSWIM8 / Cdo / Cdon / 骨格筋分化 / 細胞周期 / 細胞分化

研究成果の概要

Elongin BC型ユビキチン結合酵素による細胞分裂、細胞分化の制御メカニズムの解明を目的とした。
ZSWIM8は機能未知のユビキチン結合酵素であったが、ZSWIM8結合タンパク質を探索した結果、Cdoを同定した。Cdoは筋分化に必要なタンパク質であることが知られている。本研究結果より、ZSWIM8は筋分化に伴って発現が誘導され、Cdoと結合し、Cdoを阻害することで筋分化を抑制する新規タンパク質であることが示唆された。
KLHDC1はセレノシステイン取り込みに失敗した不完全セレノプロテインSを特異的に認識し、ポリユビキチン修飾することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Cdoは筋分化に必要なことが既に知られているが、その活性を制御するメカニズムは不明であった。本研究結果は、ZSWIM8がCdoの活性を抑制することを示唆している。ZSWIM8は筋分化誘導に伴って発現が亢進するため、ZSWIM8による筋分化の抑制はネガティブフィードバックループを示唆しており、過剰な筋形成が起きないようにしている可能性がある。
KLHDC1ノックダウンはセレノプロテインSの発現量を増加させ、小胞体ストレスを軽減した。したがって、不完全セレノプロテインSも小胞体ストレスを減弱させることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] ユビキチンリガーゼKLHDC1によるセレノプロテインSの品質管理 (2022)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、嘉村 巧
  • 雑誌名: 月刊「細胞」2022年11月号 翻訳制御の最前線 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Curcumin partly prevents ISG15 activation via ubiquitin-activating enzyme E1-like protein and decreases ISGylation (2022)
  • 著者名/発表者名: Oki Nodoka、Yamada Shino、Tanaka Tamaki、Fukui Hiromi、Hatakeyama Shigetsugu、Okumura Fumihiko
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 625 ページ: 94-101
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.08.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Triacylglycerol lipase Tgl4 is a stable protein and its dephosphorylation is regulated in a cell cycle-dependent manner in Saccharomyces cerevisiae (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakatsukasa Kunio、Fujisawa Munetaka、Yang Xiaotan、Kawarasaki Tomoyuki、Okumura Fumihiko、Kamura Takumi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 626 ページ: 85-91
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.08.022
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ZSWIM8 is a myogenic protein that partly prevents C2C12 differentiation (2021)
  • 著者名/発表者名: Okumura Fumihiko、Oki Nodoka、Fujiki Yuha、Ikuta Rio、Osaki Kana、Hamada Shun、Nakatsukasa Kunio、Hisamoto Naoki、Hara Taichi、Kamura Takumi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 号: 1 ページ: 20880-20880
  • DOI: 10.1038/s41598-021-00306-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] KLHDC1による不良SELENOSの除去 (2021)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦・嘉村 巧
  • 雑誌名: 月刊「細胞」 巻: 53（3） ページ: 28-31
  • NAID: 40022520026
  • 査読あり
• [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] 1回膜貫通タンパク質EphB2のユビキチン-プロテアソーム系による分解 (2019)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、嘉村 巧
  • 雑誌名: 生化学 巻: 91 号: 5 ページ: 681-685
  • DOI: 10.14952/SEIKAGAKU.2019.910681
  • NAID: 40022059251
  • ISSN: 0037-1017
  • 年月日: 2019-10-25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ISG15 修飾 (2018)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 69（ 5 ）
• [雑誌論文] Insulin-like growth factor 1 receptor stabilizes the ETV6-NTRK3 chimeric oncoprotein by blocking its KPC1/Rnf123-mediated proteasomal degradation (2018)
  • 著者名/発表者名: Tognon, C. E., Rafn, B., Cetinbas, N. M., Kamura, T., Trigo, G., Rotblat, B., Okumura, F., Matsumoto, M., Chow, C., Davare, M., Pollak, M., Mayor, T., and Sorensen, P. H.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 293 号: 32 ページ: 12502-12515
  • DOI: 10.1074/jbc.ra117.000321
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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 ページ: 1716-1724
  • 査読あり
• [学会発表] インターフェロンにより誘導されるIBPはIFITM1と結合し、特定のウイルス感染を抑制する (2024)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、仁田 暁大、中山 敬一、Alexander Hahn、Dong-Er Zhang
  • 学会等名: 日本薬学会第１４４年会
  • 国際学会
• [学会発表] インターフェロンにより誘導されるISGはIFITM1と結合し、一部リソソームに局在する (2023)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、仁田 暁大、中山 敬一、Alexander Hahn、Dong-Er Zhang
  • 学会等名: 第96回日本生化学会大会
  • 国際学会
• [学会発表] インターフェロン誘導タンパク質ISGはIFITM1と結合し、特定のウイルス感染を抑制する (2023)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、仁田 暁大、中山 敬一、Alexander Hahn、Dong-Er Zhang
  • 学会等名: 第46回日本分子生物学会年会
  • 国際学会
• [学会発表] クルクミンはISG15活性化酵素を抑制しISG15修飾を減弱する (2023)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、大木 のどか、山田 詩乃、田中 環、福井 裕美、畠山 鎮次
  • 学会等名: 日本薬学会第143年会
  • 国際学会
• [学会発表] 香辛料はISG15活性化酵素を阻害してISG15修飾を抑制する (2022)
  • 著者名/発表者名: 大木 のどか、山田 詩乃、田中 環、福井 裕美、畠山 鎮次、奥村 文彦
  • 学会等名: 第45回日本分子生物学会年会
  • 国際学会
• [学会発表] 香辛料によるISG15修飾の抑制 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大木 のどか、山田 詩乃、田中 環、福井 裕美、畠山 鎮次、奥村 文彦
  • 学会等名: 第95回日本生化学会大会
  • 国際学会
• [学会発表] 筋分化で誘導されるタンパク質ZSWIM8はC2C12筋芽細胞の分化を抑制する (2022)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、大木 のどか、藤木 結葉、生田 李緒、濱田 俊、中務 邦雄、久本 直毅、原 太一、嘉村 巧
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] Cul2結合タンパク質ZSWIM8はC2C12筋芽細胞の分化を抑制する (2021)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、大木 のどか、藤木 結葉、生田 李緒、濱田 俊、中務 邦雄、久本 直毅、原 太一、嘉村 巧
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Cul2結合タンパク質ZSWIM8はC2C12筋芽細胞分化に伴い発現誘導される (2021)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、大木 のどか、藤木 結葉、生田 李緒、濱田 俊、中務 邦雄、久本 直毅、原 太一、嘉村 巧
  • 学会等名: 第94回日本生化学会大会
• [学会発表] ユビキチンリガーゼKLHDC1は不完全なSELENOSを除去する (2021)
  • 著者名/発表者名: 奥村文彦
  • 学会等名: 第93回日本生化学会大会
  • 国際学会
• [学会発表] SELENOSはセレノシステイン取り込みにより安定化する (2021)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦，藤木 結葉，大木 のどか，尾崎 加奈，錦見 昭彦，福井 宣規，中務 邦雄，嘉村 巧
  • 学会等名: 生命金属に関する合同年会（ConMetal 2020）
  • 招待講演
• [学会発表] ユビキチンリガーゼKLHDC1によるSELENOSの品質管理と小胞体ストレスの蓄積 (2021)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、藤木 結葉、大木 のどか、尾崎 加奈、錦見 昭彦、福井 宣規、中務 邦雄、嘉村 巧
  • 学会等名: 第43回 日本分子生物学会年会 (MBSJ2020)
  • 国際学会
• [学会発表] 必須微量元素セレンによる小胞体ストレス応答タンパク質SELENOSの安定化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦, 藤木 結葉, 大木 のどか, 尾崎 加奈, 錦見 昭彦, 福井 宣規, 中務 邦雄, 嘉村 巧
  • 学会等名: 日本薬学会第141年会
  • 国際学会
• [学会発表] 低酸素応答因子HIF-2alphaはVHL病抑制因子B-Mybを安定化する (2020)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、藤木 結葉、大木 のどか、尾﨑 加奈、中務 邦雄、嘉村 巧
  • 学会等名: 日本薬学会第140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] 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] 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] セレン（Se）によるユビキチン化抑制と小胞体ストレス応答効率化メカニズムの解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦
  • 学会等名: 第2回ユビキチン研究会
• [学会発表] ユビキチンリガーゼSPSB4はEphB2を介した細胞間反発運動を抑制する (2018)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、奥村（城尾） 晶子、小原 圭介、Alexander Petersen、錦見 昭彦、福井 宣規、 中務 邦雄、嘉村 巧
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [備考] 香辛料クルクミンはISG15修飾を減弱する
  • URL: http://www.fwu.ac.jp/information/detail/i/1336/