ユビキチンリガーゼSCF Fbs複合体構造解析による糖蛋白質分解品質管理機構解析

• 研究課題/領域番号: 19770080
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 名古屋市立大学 (2008-2009); 名古屋大学 (2007)
• 研究代表者: 水島 恒裕 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 准教授 (90362269)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,870千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 570千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: 分子認識 / ユビキチン / 糖鎖 / SCFユビキチンリガーゼ / 蛋白質分解 / 品質管管理 / 品質管理

研究概要

SCF^<Fbs1>複合体は糖鎖を認識することにより糖蛋白質品質管理を行っている。糖鎖認識による合理的な蛋白質認識およびユビキチン化機構の解明を目指し、Skp1-Fbs1 複合体、Fbs1糖鎖認識ドメイン(SBD)-糖蛋白質(RNaseB)複合体、Skp1-Fbg^3複合体のX線結晶構造解析を行い、それぞれ2.4、2.7、2.6 A 分解能で立体構造を決定した。これらの立体構造を基にSCF^<Fbs1>複合体のモデルを作製し糖蛋白質の糖鎖を認識しユビキチンを付加する反応機構を考察した。

研究成果

• [雑誌論文] Crystal Structure of Yeast Rpn14, a Chaperone of the 19S Regulatory Particle of the Proteasome. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kim S, Saeki Y, Fukunaga K, Suzuki A, Takagi K, Yamane T, Tanaka K, Mizushima T, Kato
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for the cooperative interplay between the two causative gene products of combined factor V and factor VIII deficiency (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishio M, Kamiya Y, Mizushima T, Wakatsuki S, Sasakawa H, Yamamoto K, Uchiyama S, Noda M, McKay AR, Fukui K, Hauri HP, Kato K
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 107 ページ: 4034-4039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray characterization of the Skp1-Fbg3 complex. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kumanomidou T, Nakagawa T, Mizushima T, Suzuki A, Tokunaga F, Iwai K, Yoshida Y, Tanaka K, Yamane T
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section F 66 ページ: 95-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for the cooperative interplay between the two causative gene products of combined factor V and factor VIII deficiency (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishio M, Kamiya Y, Mizushima T, Wakatsuki S, Sasakawa H, Yamamoto K, Uchiyama S, Noda M, McKay AR, Fukui K, Hauri HP, Kato K
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA. 107 ページ: 4034-4039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure of Yeast Rpn14, a Chaperone of the 19S Regulatory Particle of the Proteasome. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kim S, Saeki Y, Fukunaga K, Suzuki A, Takagi K, Yamane T, Tanaka K, Mizushima T, Kato K
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the deubiquitinating enzyme UCH37 (human UCH-L5) catalytic domain. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishio K, Kim SW, Kawai K, Mizushima T, Yamane T, Hamazaki J, Murata S, Tanaka K, Morimoto
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 390 ページ: 855-860
  • 査読あり
• [雑誌論文] 出芽酵母20Sプロテアソーム形成に関わるシャペロン複合体Dmp1/Dmp2の立体構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 八代田英樹、水島恒裕
  • 雑誌名: 細胞工学 27 ページ: 474-475
• [雑誌論文] The novel structure of a pyridoxal 5'-phosphate-dependent fold-type I racemase, alpha-amino-epsiloncaprolactam racemase from Achromobacter obae. (2008)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S, Suzuki A, Mizushima T, Kawano T, Komeda H, Asano Y, Yamane T
  • 雑誌名: Biochemistry 48 ページ: 941-950
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for sorting mechanism of p62 in selective autophagy (2008)
  • 著者名/発表者名: Ichimura Y, Kumanomidou T, Sou Y, Mizushima T, Ezaki, J, Ueno T, Kominami E, Yamane T, Tanaka K, Komatsu M
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 283 ページ: 22847-22857
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of D-amino-acid amidase complexed with L-phenylalanine with L-phenylalanine amide: insight into D-stereospecificity of D-amino-acid amidase from Ochrobacterum anthropi SV3 (2008)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S, Suzuki A, Mizushima T, Komeda H, Asano Y, Yamane T
  • 雑誌名: Acta Cryst. D 64 ページ: 331-334
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of a chaperone complex that contributes to the assembly of yeast 20S proteasomes (2008)
  • 著者名/発表者名: Yashiroda H, Mizushima T, Okamoto K, Kameyama T, Hayashi H, Kishimoto T, Niwa S, Kasahara M, Kurimoto E, Sakata E, Takagi K, Suzuki A, Hirano Y, Murata S, Kato K, Yamane T, Tanaka K
  • 雑誌名: Nat Struct Mol Biol. 15 ページ: 228-236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of Damino-acid amidase complexed with Lphenylalanine with Lphenylalanine amide : insight into Dstereospecificity of D-amino-acid amidase from Ochrobacterum anthropi SV3 (2008)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S, Suzuki A, Mizushima T, Komeda H, Asano Y, Yamane T
  • 雑誌名: Acta Cryst. D 64 ページ: 331-334
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for sorting mechanism of p62 in selective autophagy (2008)
  • 著者名/発表者名: Ichimura Y, Kumanomidou T, Sou Y, Mizushima, T, Ezaki, J, Ueno T, Kominami E, Yamane T, Tanaka K, Komatsu M
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 283 ページ: 22847-22857
  • 査読あり
• [雑誌論文] The novel structure of a pyridoxal 5'phosphatedependent fold-type Iracemase, alpha-amino-epsilon-caprolactam racemase from Achromobacter obae (2008)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S, Suzuki A, Mizushima T, Kawano T, Komeda H, Asano Y, Yamane T
  • 雑誌名: Biochemistry 48 ページ: 941-950
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of Ufc1, the Ufm1-conjugating enzyme (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizushima T, Tatsumi K, Ozakai Y, Kawakami T, Suzuki A, Ogasahara K, Komatsu M, Kominami E, Tanaka K, Yamane T
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 362 ページ: 1079-1084
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for the selection of glycosylated substrates by SCFFbs1 ubiquitin ligase. (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizushima T, Yoshida Y, Kumanomidou T, Hasegawa Y, Suzuki A, Yamane T, Tanaka K
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 104 ページ: 5777-5781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures and physiological roles of 13 integral lipids of bovine heart cytochrome c oxidase. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shinzawa-Itoh K, Aoyama H, Muramoto K, Terada H, Kurauchi T, Tadehara Y, Yamasaki A, Sugimura T, Kurono S, Tsujimoto K, Mizushima T, Yamashita E, Tsukihara T, Yoshikawa S
  • 雑誌名: EMBO Journal 26 ページ: 17131-1725
  • NAID: 120000861649
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for the selection of glycosylated substrates by SCF^<Fbsl> ubiquitin ligase. (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizushima T, Yoshida Y, Kumanomidou T, Hasegawa Y, Suzuki A, Yamane T, Tanaka K
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 104 ページ: 5777-5781
  • 査読あり
• [学会発表] ユビキチンリガーゼによる糖タンパク質品質管理における糖鎖認識機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、熊埜御堂太一、鈴木淳巨、山根隆、加藤晃一
  • 学会等名: 糖鎖科学名古屋拠点第7回「若手の力」フォーラムおよび拠点共同研究報告会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-30
• [学会発表] 鎖認識ユビキチンリガーゼFbsファミリーの構造と反応機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕
  • 学会等名: 第4回プロテオミクス・構造生物学講演会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2009-01-30
• [学会発表] プロテアソーム制御因子複合体形成シャペロンのX線結晶構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、金相佑、佐伯泰、田中啓二、加藤晃一
  • 学会等名: 特定領域研究 超分子構造第6回公開シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] プロテアソーム制御因子複合体形成シャペロンのX線結晶構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、金相佑、佐伯泰、田中啓二、加藤晃一
  • 学会等名: 特定領域研究 超分子構造 第6回公開シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] STRUCTURE BASIS FOR RECOGNITION OF GLYCOSYLATED SUBSTRATES BY SCFFbs1 UBIQUITIN LIGASE (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizushima T., Yoshida Y., Kumanomidou T., Yamaguchi Y., Yamane T., Tanaka K., Kato K.
  • 学会等名: ZOMES V
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2008-11-13
• [学会発表] X-ray Structure of the Skp1-Fbs1 glycoprotein complex (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizushima T., Yoshida Y., Kumanomidou T., Hasegawa Y., Suzuki A., Yamane T., Tanaka K.
  • 学会等名: FEBS Congress & IUBMB Conference
  • 発表場所: Athens, Greece
  • 年月日: 2008-06-30
• [学会発表] プロテアソームシャペロンDmp1-Dmp2複合体による20Sプロテアソーム分子集合機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、八代田英樹、田中啓二
  • 学会等名: 日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] プロテアソームシャペロンDmp1-Dmp2複合体による20Sプロテァソーム分子集合機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、八代田英樹、田中啓二
  • 学会等名: 日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] SCFFbs1ユビキチンリガーゼによる糖蛋白の選択的認識機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、吉田雪子、熊埜御堂太一、田中啓二、山根隆
  • 学会等名: 日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-05-26
• [学会発表] SCF^<Fbs1>ユビキチンリガーゼによる糖蛋白の選択的認識機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、吉田雪子、熊埜御堂太一、田中啓二、山根隆
  • 学会等名: 日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-05-26
• [学会発表] X-ray Structure of the Skp1-Fbs1 glycoprotein complex (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizushima T, Yoshida Y, Kumanomidou T, Hasegawa Y, Suzuki A, Yamane T, Tanaka K
  • 学会等名: ASCA2007
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [図書] 蛋白質核酸酵素融合発展する構造生物学とケミカルバイオロジーの最前線 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、田中啓二
  • 総ページ数: 1716
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 実験医学増刊号タンパク質の分解機構(SCFFbs1の構造と機能分担執筆) (2008)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、吉田雪子
  • 総ページ数: 233
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 実験医学増刊号 タンパク質の分解機構(SCF^<Fbs1>の構造と機能 分担執筆) (2008)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕、吉田雪子
  • 出版者: 羊土社