巨大分解酵素複合体プロテアソームと活性・分子集合に関わるPI31の複合体構造解析

• 研究課題/領域番号: 25870631
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 構造生物化学; 機能生物化学
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 高木 賢治 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 助教 (90647322)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: X線結晶構造解析 / 細胞内タンパク質分解 / プロテアソーム / 分子集合 / タンパク質分解酵素

研究成果の概要

PI31はプロテアソームの複合体形成及びその基質分解活性の制御に関与する。PI31によるプロテアソームの調節機構の詳細を明らかにすることを目指し、両者の複合体獲得のための発現法及び精製法の検討、PI31の機能を補完する20S CP α7N末端変異体の結晶構造解析を行った。20S CP α7N末端変異体は野生型と比較してα1N末端構造に違いが見られた。PI31はα7に作用することでα1末端の構造変化を誘導し機能に影響していると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] N-terminal α7 deletion of the proteasome 20S core particle substitutes for yeast PI31 function. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yashiroda H, Toda Y, Otsu S, Takagi K, Mizushima T, Murata S.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: 35(1) 号: 1 ページ: 141-52
  • DOI: 10.1128/mcb.00582-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural determinants in GABARAP required for the selective binding and recruitment of ALFY to LC3B-positive structures. (2014)
  • 著者名/発表者名: Lystad, AH., Ichimura, Y., Takagi, K., Yang, Y., Pankiv, S., Kanegae, Y., Kageyama, S., Suzuki, M., Saito, I., Mizushima,T., *Komatsu, M., *Simonsen, A.
  • 雑誌名: EMBO Rep. 巻: 15 号: 5 ページ: 557-565
  • DOI: 10.1002/embr.201338003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pba3-Pba4 heterodimer acts as a molecular matchmaker in proteasome α-ring formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Takagi, K., Saeki, Y., Yashiroda, H., Yagi, H., Kaiho, A., Murata, S., Yamane, T., Tanaka, K., Mizushima, T. and Kato, K.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 450 号: 2 ページ: 1110-1114
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.06.119
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bacterial Effectors and Their Functions in the Ubiquitin-Proteasome System: Insight from the Modes of Substrate Recognition (2014)
  • 著者名/発表者名: Kim M et. al
  • 雑誌名: Cells 巻: 3 号: 3 ページ: 848-864
  • DOI: 10.3390/cells3030848
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Kinetic, Thermodynamic and Structural Characterizations of Association between Nrf2-DLGex Degron and Keap1. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukutomi, T., Takagi, K., Mizushima, T., Ohuchi, N., and Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Moll Cell Biol. 巻: 34 号: 5 ページ: 832-846
  • DOI: 10.1128/mcb.01191-13
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural basis for the recognition of Ubcl3 by the Shigell a flexneri effector OspI (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishide A, et. al
  • 雑誌名: J Mol Bio. 巻: 425 号: 15 ページ: 2623-2631
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2013.02.037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of p62 activates the Keap1-Nrf2 pathway during selective autophagy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ichimura, Y., Waguri, S., Sou, Y., Kageyama, S., Hasegawa, J., Ishimura, R., Saito, T., Yang, Y., Kouno, T., Fukutomi, T., Hoshii, T., Atsushi, H., Takagi, K., Mizushima, T., Motohashi, H., Lee, M-S., Yoshimori, T., Tanaka, K., Yamamoto, M., and Komatsu, K.
  • 雑誌名: Mol Cell 巻: 51 号: 5 ページ: 618-631
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2013.08.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 赤痢菌エフェクターIpaH9.8基質認識ドメインのX線結晶構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高木賢治、Kim Minsoo、笹川千尋、水島恒裕
  • 学会等名: 新学術領域研究「ユビキチンネオバイオロジー」平成26年度領域班会議
  • 発表場所: ホテルたつき（愛知県蒲郡市）
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-05
• [学会発表] Structure and substrate recognition mechanism of IpaH9.8 LRR (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenji Takagi, Akira Nishide, Tsunehiro Mizushima
  • 学会等名: Symposium for young ubiquitin researchers ina Japan "New Era in the Ubiquitin Research"
  • 発表場所: 国際高等研究所（京都府木津川市）
  • 年月日: 2014-11-11 – 2014-11-12
• [学会発表] 赤痢菌エフェクターIpaH9.8基質認識ドメインのX線結晶構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高木賢治、水島恒裕
  • 学会等名: 日本結晶学会平成26年度年会
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2014-11-01 – 2014-11-03
• [学会発表] Structural basis for specific recognition of Rpt1 by proteasome-dedicated chaperone Hsm3 (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Takagi, Sangwoo Kim, Yasushi Saeki, Keiji Tanaka, Koichi Kato, Tsunehiro Mizushima
  • 学会等名: 第35回内藤コンファレンス "The Ubiquitin-Proteasome System: From BasicMechanisms to Pathophysiological Roles"
  • 発表場所: シャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ（北海道札幌市）
• [学会発表] 脱アミド化Ubc13の構造解析による赤痢菌感染機構の考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高木 賢治, 西出 旭, Kim Minsoo, 笹川 千尋, 水島 恒裕
  • 学会等名: 新学術領域研究「ユビキチン制御」平成25年度第2回領域会議
  • 発表場所: 熱海ニューフジヤホテル（静岡県熱海市）
• [図書] プロテアソーム複合体形成シャペロンの構造と作用機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高木賢治, 水島恒裕
  • 出版者: 生化学
• [図書] Autophagy : Mechanisms of Regulation of p62 in Autophagy and Implications for Health and Diseases (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Takagi, Tsunehiro Mizushima
  • 出版者: Academic press