細胞内部位特異的光架橋を用いた出芽酵母SCF複合体に対する基質同定法の開発

• 研究課題/領域番号: 23657088
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学
• 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): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011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: タンパク質分解 / ユビキチン

研究概要

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様々な生命現象に重要な働きをしている。基質特異性を決めるユビキチンリガーゼ(E3)の研究が盛んに行われている。しかしながら技術的困難さにより現時点までにE3と基質の関係が明らかになっているのはごく僅かである。そこで本研究では、E3対する基質を、細胞内部位特異的光架橋法および免疫沈降法の組み合わせにより同定し、さらにはこれら酵素・基質関係により制御される分子機構を明らかにすることを目的としている。Hrd3はHrd1と複合体を形成しE3として機能する。Hrd3のHrd1結合領域と予想される部位にアンバーコドンを導入し、紫外線照射による架橋反応の検討を行った結果、アンバーコドンの部位依存的に特異的タンパク質が結合してくる条件を見出した。これらの過程で、この方法は、相互作用することが明らかになっている分子間での最少結合部位を同定することに適しているが、新たな結合因子の同定には適していないことが判明した。この方法の替わりに酵母two-hybrid法を用いてSCFMet30の新たな基質p50を同定した。p50はSCFMet30により細胞周期依存的にその安定性を制御されていることを明らかにした。現在Met30によるp50分解の意義を細胞生物学的に解析している最中である。

研究成果

• [雑誌論文] A stalled retrotranslocation complex reveals physical linkage between substrate recognition and proteasomal degradation during ER associated degradation (2013)
  • 著者名/発表者名: Kunio Nakatsukasa. Jeffrey L. Brodsky, Takumi Kamura
  • 雑誌名: Molecular Biology of the Cell 巻: (印刷中) 号: 11 ページ: 1765-1775
  • DOI: 10.1091/mbc.e12-12-0907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of double-stranded RNA-activated protein kinase (PKR) by interferon-stimulated gene 15 (ISG15) modification down-regulates protein translation (2013)
  • 著者名/発表者名: Okumura, F., Okumura, AJ., Uematsu, K., Hatakeyama, S., Zhang, DE., Kamura, T
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288(4) 号: 4 ページ: 2839-47
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.401851
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elongin BC型E3ユビキチンリガーゼと細胞機能制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、奥村 晶子、中務 邦雄、嘉村 巧
  • 雑誌名: 生化学 巻: 85(2) ページ: 76-88
  • NAID: 10031156446
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Role of Elongin BC-Containing Ubiquitin Ligases. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Okumura, Mariko Matsuzaki, Kunio Nakatsukasa, Takumi Kamura
  • 雑誌名: Regulation of cellular functions by Elongin BC based E3 ubiquitin ligase 巻: 2 ページ: 1-13
  • DOI: 10.3389/fonc.2012.00010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-SCF type F-box protein Roy1/Ymr258c interacts with a Rab5-like GTPase Ypt52 and inhibits Ypt52 function (2011)
  • 著者名/発表者名: Liu, Y., Nakatsukasa, K., Kotera, M., Kanada, A., Nishimura, T., Kishi, T., Mimura, S., Kamura, T
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 22 ページ: 1575-1584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cullin 型E3 リガーゼの機能と制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中務邦雄、嘉村 巧
  • 雑誌名: 実験医学(増刊)「細胞内のリノベーション機構 タンパク質分解系による生体制御」 巻: 29(12) ページ: 1933-1937
• [雑誌論文] Non-SCF type F-box protein Roy1/Ymr258c interacts with a Rab5-like GTPase Ypt52 and inhibits Ypt52 function (2011)
  • 著者名/発表者名: Liu Y et al
  • 雑誌名: Molecular Biology of the Cell 巻: 22 ページ: 1575-1584
  • 査読あり
• [学会発表] Activation of double-stranded RNA-activated protein kinase (PKR) by interferon stimulated gene 15 (ISG15) modification down-regulates cap-dependent translation (2013)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Okumura, Takumi Kamura
  • 学会等名: 1st International Symposium on "Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling"
  • 発表場所: University of Tokyo (Tokyo)
• [学会発表] ユビキチンリガーゼによる選択的基質識別メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 嘉村巧
  • 学会等名: 「ユビキチンネオバイオロジー:拡大するタンパク質制御システム」kick-offシンポジウム
  • 発表場所: 京都大学(京都市、京都府)
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] Hrd1ユビキチンリガーゼ複合体の動的な会合制御は小胞体の恒常性維持に必須である (2012)
  • 著者名/発表者名: 中務邦雄、ジェフ・ブロドスキー、嘉村巧
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 第35回日本分子生物学会年会
• [学会発表] double-stranded RNA-activated protein kinase (PKR) はinterferon stimulated gene 15 (ISG15)修飾により活性化され、キャップ構造依存性のタンパク質翻訳を抑制する (2012)
  • 著者名/発表者名: 奥村文彦、奥村晶子、畠山鎮次、ザン・ドンガー、嘉村巧
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市、福岡県)
• [学会発表] 酸化ストレス下におけるRab5 様GTPaseYpt53の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金田晃、中務邦雄、奥村文彦、嘉村巧
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市、福岡県)
• [学会発表] Cul2型ユビキチンリガーゼZYG11Bの機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 植松桂司、奥村文彦、中務邦雄、嘉村巧
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市、福岡県)
• [学会発表] 複合体型SCFYlr224w E3リガーゼの新規基質p40の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西村崇、中務邦雄、奥村文彦、嘉村巧
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市、福岡県)
• [学会発表] SCF Met30 E3ユビキチンリガーゼ新規基質p35の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松崎真理子、嘉村巧
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市、福岡県)
• [学会発表] Cul2型ユビキチンリガーゼZYG11Bの機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 植松 桂司
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡県）
• [学会発表] 複合体型SCFYlr224w E3リガーゼの新規基質p40の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西村 崇
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡県）
• [学会発表] SCF Met30 E3ユビキチンリガーゼ新規基質p35の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松崎 真理子
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡県）
• [学会発表] double-stranded RNA-activated protein kinase (PKR) はinterferon stimulated gene 15 (ISG15)修飾により活性化され、キャップ構造依存性のタンパク質翻訳を抑制する (2012)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡県）
• [学会発表] Hrd1ユビキチンリガーゼ複合体の動的な会合制御は小胞体の恒常性維持に必須である (2012)
  • 著者名/発表者名: 中務 邦雄
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡県）
• [学会発表] Snapshots of the ubiquitinated substrates and the membrane-associated E3 ligase complex during the ER-associated degradation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kunio Nakatsukasa and Takumi Kamura
  • 学会等名: Quality Control 2011: Folding and Degradation of Proteins in the Endoplasmic Reticulum
  • 発表場所: Centro Stefano Franscini, Monte Verita, Ascona, Switzerland
• [学会発表] TRIM8 regulates Nanog via Hsp90β-medicated nuclear translocation of STAT3 in embryonic stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村文彦、奥村晶子、松本雅記、中山敬一、嘉村巧、畠山鎮次
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市、神奈川県)
• [学会発表] ERADにおける小胞体膜ユビキチンリガーゼ複合体の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中務邦雄 等
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会(招待講演)
  • 発表場所: 京都
• [備考] ホームページ
  • URL: http://bunshi4.bio.nagoya-u.ac.jp/~2kamura/index.html
• [備考] 名古屋大学大学院理学研究科生命理学専攻分子修飾制御学グループ
  • URL: http://bunshi4.bio.nagoya-u.ac.jp/~2kamura/index.html
• [備考]
  • URL: http://bunshi4.bio.nagoya-u.ac.jp/%7e2kamura/index.html