| 研究課題/領域番号 |
19K06496
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43010:分子生物学関連
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| 研究機関 | 国立遺伝学研究所 |
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研究代表者 |
黒川 裕美子 国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 特任研究員 (10381633)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ユビキチン / DNA / RNA / K63 / pH / Ubc13 / Mms2 / 高速AFM / E2 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
K63Ub鎖は、標的蛋白質の機能変換の惹起や、鎖自体がシグナルとして機能する。K63Ub鎖の形成にはE2酵素Ubc13/Mms2複合体が必須であるが、K63Ub鎖形成や伸長の分子メカニズム、K63Ub鎖が関わる標的蛋白質・E3酵素・細胞内機構の大部分は未解明の部分が多い。そこでK63Ub鎖形成を促進する新たな因子や反応条件を探索した結果、in vitroにおいてpH依存的に核酸（RNAやssDNA）がK63Ub鎖形成促進効果を有することを発見した。pHで制御される促進反応や生命現象について、in vitroおよびin vivoの解析から分子メカニズムを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
E2酵素Ubc13/Mms2複合体が促進するK63Ub鎖の形成や伸長の分子メカニズム、K63Ub鎖が関わる標的蛋白質・E3酵素・細胞内機構の大部分は未解明の部分が多い。これまでの解析で、in vitroにおいてpH依存的に核酸（RNAやssDNA）がK63Ub鎖形成促進効果を有することを発見した。pHで制御される促進反応のメカニズムについて、Ubc13/Mms2の構造変化や核酸結合部位探索、高速AFMを用いた核酸結合解析を行なった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
新たなE2活性化メカニズムの発見と理解はユビキチン研究分野の発展につながる。核酸やpHによる酵素反応促進メカニズムの概念は、蛋白質科学全体に大きなインパクトを与えるだろう。細胞内でどれほどのpH環境の変化が存在するか、またそれに伴う活性制御機構のほとんどを我々は知らない。本研究で得られた高速AFMを含めた解析手法や結果は学術的にも独自性が高く、核酸に関連した生命機構全体においてブレークスルーの可能性を有しており、今後も創造性の高い発展が期待できる。
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