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新規直鎖状ユビキチン鎖生成賦活法を用いた感染防御と新機能の探索

研究課題

研究課題/領域番号 20K16144
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分48040:医化学関連
研究機関京都大学

研究代表者

伏屋 康寛  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (60866523)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードLUBAC / HOIL-1L / 直鎖状ユビキチン鎖 / ユビキチン / サルモネラ / 細胞死
研究開始時の研究の概要

直鎖状ユビキチン鎖を特異的に生成するLUBACユビキチンリガーゼは直鎖生成の活性中心を有するHOIP、アクセサリー分子であるHOIL-1L、SHARPINの三者複合体からなる。応募者はHOIL-1Lのリガーゼ活性を消失させることでLUBACの機能を亢進できることを明らかにした。LUBACは赤痢菌やサルモネラ菌など重症感染症の増殖抑制に関わることが報告されている。本研究ではHOIL-1Lリガーゼの活性阻害によるLUBAC活性亢進が、各種病原微生物の感染防御に果たす役割を検証しLUBACの活性亢進を目的としたHOIL-1LのE3リガーゼ阻害剤の取得を目指すと共に、LUBACの新機能の解明にも迫る。

研究成果の概要

直鎖状ユビキチン鎖を特異的に生成するLUBACは直鎖生成の活性中心を有するHOIP、アクセサリー分子であるHOIL-1L、SHARPINの三者複合体からなる。LUBACは直鎖を生成するHOIP以外に、HOIL-1Lもリガーゼ活性を有するユニークなリガーゼ複合体である。本研究ではHOIL-1Lのリガーゼ活性の解析に着手し、LUBACの副活性であるHOIL-1Lリガーゼが主活性であるLUBACの生理機能を抑制するというユビキチンリガーゼの新たな制御様式を発見し、胎児繊維芽細胞(MEF)においてHOIL-1Lリガーゼの活性阻害によるLUBACの機能亢進が、サルモネラ菌の感染を抑制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

免疫応答や細胞死制御に加え、感染防御に重要な役割を果たす複合体ユビキチンリガーゼLUBACの新規活性制御機構を明らかにした。HOIL-1Lのユビキチンリガーゼ活性はLUBACの直鎖状ユビキチン鎖生成能を抑制しており、HOIL-1Lのリガーゼ活性を阻害すれば、LUBACの機能を増強できることを見出した。まら細胞レベルでHOIL-1Lのリガーゼ活性阻害によるLUBACの機能亢進は、サルモネラ菌感染を抑制することを見出した。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Biochemistry, Pathophysiology, and Regulation of Linear Ubiquitination: Intricate Regulation by Coordinated Functions of the Associated Ligase and Deubiquitinase2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fuseya and Kazuhiro Iwai
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 号: 10 ページ: 2706-2706

    • DOI

      10.3390/cells10102706

    • 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] 免疫応答と細胞死を制御する直鎖状ユビキチン鎖の生成調節機構の解明とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      伏屋康寛、岩井一宏
    • 雑誌名

      臨床免疫・アレルギー科

      巻: 75 ページ: 730-736

    • NAID

      40022604520

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 免疫応答と細胞死を制御するLUBACの制御機構の解明とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      伏屋康寛
    • 学会等名
      新学術領域「ケモユビキチン」第2回若手主体発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LUBAC ユビキチンリガーゼの新たな制御機構の解明と免疫賦活への応用2020

    • 著者名/発表者名
      伏屋康寛
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会 ワークショップ「多彩な生理機能を発揮するユビキチンコードのバイオロジー」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 感染防御に寄与する酵素の制御機構を解明 -感染症や免疫不全の新規治療ターゲットへ-

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2020-05-15-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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