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ユビキチン依存性タンパク質分解により制御される生命現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03208
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
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)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードタンパク質分解 / ユビキチン
研究開始時の研究の概要

ユビキチン・プロテアソーム系を介したタンパク質分解は、細胞周期進行など多岐にわたる生命現象に重要な働きを果たしている。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、基質特異性を決める役割を果たしていることが明らかになっている。その中でも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。最近我々は出芽酵母の充実したリソースとデータベースを活用することにより、短寿命タンパク質から対応するE3を同定する方法を見出している。そこで本研究では、SCF複合体の新規機能解明を行ない、最終的にはユビキチン依存性タンパク質分解という観点から様々な生命現象を解明することを目的とする。

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。生体内に多くのE3ユビキチン修飾酵素が存在し、基質特異性を決める役割を果たしている。この分野の課題は、これらE3の標的タンパク質を同定しその生理的意義を明らかにすることである。本研究では、出芽酵母短寿命タンパク質Mmr1に対するE3 Dma1/Dma2を同定し解析を行った。その結果、細胞内小器官のミトコンドリアが新しい細胞に遺伝する際の仕組みを解明した。

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、重要な役割を担っていることが予想されている。今回のわれわれの発見は、タンパク質を積極的に分解する「プロテオリシス」の新しい役割として注目すべきものであり、学術的意義は高いものである。また、ミトコンドリアをはじめとした細胞小器官の輸送や分布の異常に伴う疾病の原因解明や創薬が進むこと期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (11件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Cornell University/University of Hawai'i/University of Pittsburgh(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Pittsburgh(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] The University of Texas(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Regulator of Awn Elongation 3, an E3 ubiquitin ligase, is responsible for loss of awns during African rice domestication2023

    • 著者名/発表者名
      Bessho-Uehara Kanako、Masuda Kengo、Wang Diane R.、Angeles-Shim Rosalyn B.、Obara Keisuke、Nagai Keisuke、Murase Riri、Aoki Shin-ichiro、Furuta Tomoyuki、Miura Kotaro、Wu Jianzhong、Yamagata Yoshiyuki、Yasui Hideshi、Kantar Michael B.、Yoshimura Atsushi、Kamura Takumi、McCouch Susan R.、Ashikari Motoyuki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 号: 4

    • DOI

      10.1073/pnas.2207105120

    • 関連する報告書
      2022 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] A positive genetic selection for transmembrane domain mutations in HRD1 underscores the importance of Hrd1 complex integrity during ERAD2022

    • 著者名/発表者名
      Nakatsukasa Kunio、Wigge Sylvia、Takano Yuki、Kawarasaki Tomoyuki、Kamura Takumi、Brodsky Jeffrey L.
    • 雑誌名

      Current Genetics

      巻: 68 号: 2 ページ: 227-242

    • DOI

      10.1007/s00294-022-01227-1

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 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] Triacylglycerol lipase Tgl4 is a stable protein and its dephosphorylation is regulated in a cell cycle-dependent manner in Saccharomyces cerevisiae2022

    • 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

    • 関連する報告書
      2022 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] Proteolysis of adaptor protein Mmr1 during budding is necessary for mitochondrial homeostasis in Saccharomyces cerevisiae2022

    • 著者名/発表者名
      Obara Keisuke、Yoshikawa Taku、Yamaguchi Ryu、Kuwata Keiko、Nakatsukasa Kunio、Nishimura Kohei、Kamura Takumi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1038/s41467-022-29704-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dot6/Tod6 degradation fine-tunes the repression of ribosome biogenesis under nutrient-limited conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Kusama Kino、Suzuki Yuta、Kurita Ena、Kawarasaki Tomoyuki、Obara Keisuke、Okumura Fumihiko、Kamura Takumi、Nakatsukasa Kunio
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 3 ページ: 103986-103986

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.103986

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ZSWIM8 is a myogenic protein that partly prevents C2C12 differentiation2021

    • 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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rapid turnover of transcription factor Rim101 highlights a flexible adaptation mechanism against environmental stress in Saccharomyces cerevisiae.2020

    • 著者名/発表者名
      Obara K, Higuchi M, Ogura Y, Nishimura K, Kamura T
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 25 号: 10 ページ: 651-662

    • DOI

      10.1111/gtc.12801

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A super-sensitive auxin-inducible degron system with an engineered auxin-TIR1 pair.2020

    • 著者名/発表者名
      Kohei Nishimura , Ryotaro Yamada , Shinya Hagihara , Rie Iwasaki , Naoyuki Uchida , Takumi Kamura , Koji Takahashi , Keiko U Torii , Tatsuo Fukagawa
    • 雑誌名

      Nucleic acids research

      巻: 48 号: 18 ページ: e108-e108

    • DOI

      10.1093/nar/gkaa748

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 出芽酵母短寿命タンパク質Nih1によるグルコース飢餓応答遺伝子の発現調節2022

    • 著者名/発表者名
      野中一輝、小原圭介、西村浩平、嘉村巧
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] HECT型E3リガーゼMtn1によるリボソーム生合成の調節機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      永本愛奈、酒井洋二、西村浩平、小原圭介、嘉村巧
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 迅速かつ低毒性に標的タンパク質を分解するTPB-ssAIDシステムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      小川佳孝、小原圭介、西村浩平、嘉村巧
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト培養細胞におけるピルビン酸キナーゼの活性制御機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      福原佳乃、西村浩平、小原圭介、嘉村巧
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母Tsk1はSnf1依存的低グルコース応答シグナルの負の制御因子である2021

    • 著者名/発表者名
      深瀨文奈子、佐々木怜菜、小原圭介、西村浩平、嘉村巧
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 最後の機能未知必須遺伝子PBR1の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      大喜多葵、熊崎健太、岡田啓希、久保佳蓮、西村浩平、小原圭介、大矢禎一、嘉村巧
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 娘細胞特異的因子Dse3はRho1-GAPの調節を通して細胞壁合成を正に制御する2021

    • 著者名/発表者名
      小倉佑季、小原圭介、小林恵里花、西村浩平、吉田知史、嘉村巧
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母Tmc1の亜ヒ酸応答に関する機能解明2021

    • 著者名/発表者名
      松本佳紘, 渡辺祥太郎, 西村浩平, 小原圭介, 嘉村巧
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [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と機能の制御2020

    • 著者名/発表者名
      吉川 拓、小原 圭介、西村 浩平、嘉村 巧
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母Dse3は極性成長時の細胞壁合成を促進する2020

    • 著者名/発表者名
      小倉 佑季、小原 圭介、西村 浩平、嘉村 巧
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 娘細胞特異的因子Dse3は出芽酵母の極性成長時の細胞壁合成を促進する2020

    • 著者名/発表者名
      小原 圭介、小林 恵里花、西村 浩平、嘉村 巧
    • 学会等名
      第72回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/view/kamura-lab

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/view/kamura-lab/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%83%A0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 嘉村研へようこそ

    • URL

      https://sites.google.com/view/kamura-lab/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%83%A0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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