パーキンソン病を予防するミトコンドリア品質管理の試験管内再構成

• 研究課題/領域番号: 26650042
• 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: 公益財団法人東京都医学総合研究所
• 研究代表者: 松田 憲之 公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 副参事研究員 (10332272)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: PINK1 / Parkin / ユビキチン / ミトコンドリア / パーキンソン病 / 再構成

研究成果の概要

研究代表者(松田憲之)は「ParkinとPINK1がユビキチン化を介してミトコンドリア品質を管理する仕組みの一端を、精製タンパク質を用いて生化学的に試験管内再構成する」ことを研究テーマとして、挑戦的萌芽研究に採択された。そこで、光架橋性アミノ酸BPAを用いて、リン酸化ユビキチンとParkinの結合様式の解明を試みた。
リン酸化Parkinやリン酸化ユビキチンの狙った部位にBPAを導入し、部位特異的な架橋によって相互作用マップを作成し、さらにin silicoモデリングと組み合わせることによって、既知の不活性型Parkinとリン酸化ユビキチンの構造から、両者の新しい複合体モデルを構築した。

研究成果

• [雑誌論文] Site-specific Interaction Mapping of Phosphorylated Ubiquitin to Uncover Parkin Activation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Koji Yamano, Bruno B. Queliconi, Fumika Koyano, Yasushi Saeki, Takatsugu Hirokawa, Keiji Tanaka§,and Noriyuki Matsuda
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 290 号: 42 ページ: 25199-25211
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.671446
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phosphorylated ubiquitin chain is the genuine Parkin receptor. (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Okatsu, F. Koyano, M. Kimura, H. Kosako, Y. Saeki, K. Tanaka and N. Matsuda
  • 雑誌名: The Journal of Cell Biology 巻: 209 号: 1 ページ: 111-128
  • DOI: 10.1083/jcb.201410050
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Unconventional PINK1 localization mechanism to the outer membrane of depolarized mitochondria drives Parkin recruitment (2015)
  • 著者名/発表者名: Okatsu, K., Kimura, M., Oka, T., Tanaka, K., and Matsuda N.
  • 雑誌名: J Cell Sci 巻: 128 ページ: 964-978
  • DOI: 10.1242/jcs.161000
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ubiquitin is phosphorylated by PINK1 to activate parkin. (2014)
  • 著者名/発表者名: Koyano, F., Okatsu, K., Kosako, H., Tamura, Y., Go, E., Kimura, M., Kimura, Y., Tsuchiya, H., Yoshihara, H., Hirokawa, T., Endo, T., Fon. E. A., Trempe, J. F., Saeki, Y., Tanaka, K., and Matsuda, N.
  • 雑誌名: Nature 巻: 510(in press) 号: 7503 ページ: 162-166
  • DOI: 10.1038/nature13392
  • 査読あり
• [雑誌論文] リン酸化ユビキチンは新しいパーキンソン病発症の抑制因子である (2014)
  • 著者名/発表者名: 小谷野史香、松田憲之
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 32 ページ: 2616-2620
• [雑誌論文] 遺伝性パーキンソン病関連分子 PINK1 によってリン酸化されたユビキチンが Parkin を活性化する (2014)
  • 著者名/発表者名: 松田憲之
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 33 ページ: 974-976
• [学会発表] Molecular mechanisms underlying PINK1 and Parkin localization on damaged mitochondria (2015)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Matsuda
  • 学会等名: Mitochondrial quality control and neurodegenerative diseases held at the Fondation des Treilles
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 2015-05-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] PINK1 によってリン酸化されたユビキチンは Parkin を活性化する (2014)
  • 著者名/発表者名: 小谷野史香、松田憲之
  • 学会等名: 第37回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] リン酸化ユビキチン：新たな「ミトコンドリア異常」伝達シグナル (2014)
  • 著者名/発表者名: 松田憲之
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [備考] 所属プロジェクトの HP
  • URL: http://www.igakuken.or.jp/project/detail/ubiquitin.html