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システイン残基ユビキチン化修飾の分子基盤とペルオキシソームタンパク質輸送制御

公募研究

研究領域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
研究課題/領域番号 25112518
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関九州大学

研究代表者

藤木 幸夫  九州大学, その他部局等, 特任教授 (70261237)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2014年度)
配分額 *注記
11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2013年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワードペルオキシソーム / ユビキチン化 / タンパク質輸送 / ペルオキシン
研究実績の概要

本研究は、ペルオキシソーム移行シグナル1型(PTS1)受容体であるPex5pのN末領域に保存されたシステイン残基のモノユビキチン化修飾(Cys-Ub化と略)によるペルオキシソームへのタンパク質輸送制御機構の解明を目的とした。本年度の研究成果の概略を記す。
A) Pex5pのCys-Ub化修飾の分子基盤
In vivoにおいてPex5pのCys-Ub化に必要であるRINGペルオキシン3種(Pex2p、Pex10p、Pex12p)をE3として、組換えタンパク質を用いたin vitroでのPex5p Cys-Ub化の再構成を試みた。3種RINGペルオキシンのRINGドメインあるいは全長タンパク質を各種組合せで混合するなど多くの検討を行ったが、溶液中でのCys-Ub化は再現できていない。In vivoでの解析結果と併せて、ペルオキシソーム膜に真在化したPex5pが特異的にRINGペルオキシンによるCys-Ub化の基質となることが強く示唆された。
B) Cys-Ub化修飾によるペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送の制御機構
モノUb化被修飾能を欠失したPex5p-C11A変異体は、PEX5欠損性CHO変異細胞に対する相補活性を完全に失っていた。一方、Pex5p-C11K変異体はモノUb化されるものの野生型Pex5pより相補活性が低いことを見出し、Ub化の標的がCys残基であることがPex5pの機能に重要であることを示した。種々の解析から、Pex5pのCys残基がモノUb化だけでなくレドックスセンサーとして機能する可能性が示唆された。また、関連する研究成果として、PTS2受容体Pex7pのポリUb化を介した分解による機能調節機構を明らかにし、国際誌Biochemical Journalに発表した(Miyauchi-Nanri Y., et al., Biochem. J. 463, 65-74 (2014))。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 謝辞記載あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 6件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] The peroxin Pex14p is the key component for coordinated autophagic degradation of mammalian peroxisomes by direct binding to LC3-II2015

    • 著者名/発表者名
      Jiang, L., Hara-Kuge, S., Yamashita, S., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 20 号: 1 ページ: 36-49

    • DOI

      10.1111/gtc.12198

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular basis for peroxisome biogenesis disorders2014

    • 著者名/発表者名
      *Fujiki, Y., Okumoto, K., Mukai, S., and Tamura, S.
    • 雑誌名

      In: Brocard, C. and Hartig, A. (eds) Molecular machines involved in peroxisome biogenesis and maintenance, Springer-Verlag, Wien, Austria

      巻: ― ページ: 91-110

    • DOI

      10.1007/978-3-7091-1788-0_5

    • ISBN
      9783709117873, 9783709117880
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular complex coordinating peroxisome morphogenesis2014

    • 著者名/発表者名
      *Fujiki, Y., Itoyama, A., Abe, Y., and Honsho, M.
    • 雑誌名

      In: Brocard, C. and Hartig, A. (eds) Molecular machines involved in peroxisome biogenesis and maintenance, Springer-Verlag, Wien, Austria

      巻: ― ページ: 391-401

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distinct modes of ubiquitination of peroxisome-targeting signal type 1 (PTS1)-receptor Pex5p regulate PTS1 protein import2014

    • 著者名/発表者名
      Okumoto, K., Noda, H., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 289 号: 20 ページ: 14089-14108

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.527937

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mild reduction of plasmalogens causes rhizomelic chondrodysplasia punctata: Functional characterization of a novel mutation2014

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, M., Honsho, M., Abe, Y., Toyama, R., Niwa, H., Sato, Y., Ghaedi, K., Rahmanifar, A., Shafeghati, Y., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Human Genetics

      巻: 59 号: 7 ページ: 387-392

    • DOI

      10.1038/jhg.2014.39

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The membrane peroxin PEX3 induces peroxisome-ubiquitination-linked pexophagy2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, S., Abe, K., Tatemichi, Y., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 10 号: 9 ページ: 1549-1564

    • DOI

      10.4161/auto.29329

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Peroxisome biogenesis in mammalian cells2014

    • 著者名/発表者名
      *Fujiki, Y., Okumoto, K., Mukai, S., Honsho, M., and Tamura, S.
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 5 ページ: 307-315

    • DOI

      10.3389/fphys.2014.00307

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cul4A-DDB1-Rbx1 E3 ligase controls the quality of the PTS2 receptor Pex7p2014

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi-Nanri, Y., Mukai, S., Kuroda, K., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Biochemical Journal

      巻: 463 号: 1 ページ: 65-74

    • DOI

      10.1042/bj20130861

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] AAA peroxins and their recruiter Pex26p modulate the interactions of peroxins involved in peroxisomal protein import2014

    • 著者名/発表者名
      Tamura, S., Matsumoto, N., Takeba, R., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 289 号: 35 ページ: 24336-24346

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.588038

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular basis for peroxisome biogenesis disorders2014

    • 著者名/発表者名
      *Fujiki, Y., Okumoto, K., Mukai, S., and Tamura, S.
    • 雑誌名

      In: Brocard, C. and Hartig, A. (eds) Molecular machines involved in peroxisome biogenesis and maintenance, Berlin, Springer-Verlag

      巻: N/A

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular complex coordinating peroxisome morphogenesis in mammalian cells2014

    • 著者名/発表者名
      *Fujiki, Y., Itoyama, A., Abe, Y., and Honsho, M.
    • 雑誌名

      In: Brocard, C. and Hartig, A. (eds) Molecular machines involved in peroxisome biogenesis and maintenance, Berlin, Springer-Verlag

      巻: N/A

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Very-long-chain polyunsaturated fatty acids accumulate in phosphatidylcholine of fibroblasts from patients with Zellweger syndrome and acyl-CoA oxidase1 deficiency2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Abe, Masanori Honsho, Hiroki Nakanishi, Ryo Taguchi, Yukio Fujiki
    • 雑誌名

      BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids

      巻: 1841 号: 4 ページ: 610-619

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2014.01.001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] System to quantify the import of peroxisomal matrix proteins by fluorescence intensity2013

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, M., Okumoto, K., and *Fujiki, Y
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 18 号: 6 ページ: 476-492

    • DOI

      10.1111/gtc.12051

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mff functions with Pex11pbeta and DLP1 in peroxisomal fission2013

    • 著者名/発表者名
      Akinori Itoyama, Satoru Michiyuki, Masanori Honsho, Taizo Yamamoto, Ann Moser, Yumi Yoshida, and Yukio Fujiki
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 2 号: 10 ページ: 998-1006

    • DOI

      10.1242/bio.20135298

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topogenesis and homeostasis of Fatty Acyl-CoA reductase 12013

    • 著者名/発表者名
      Masanori Honsho, Shunsuke Asaoku, Keiko Fukumoto, and Yukio Fujiki
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 288 号: 48 ページ: 34588-34598

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.498345

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ペルオキシソーム局在型Miro1バリアントの同定とその機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      奥本寛治、小野立晃、下村紋子、外山隆介、藤木幸夫
    • 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 (横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] D-アミノ酸酸化酵素(DAO)の細胞内局在異常による細胞毒性2014

    • 著者名/発表者名
      福留久美子、阿部雄一、本庄雅則、藤木幸夫
    • 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 (横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Molecular complex coordinating peroxisome morphogenesis in mammalian cells2014

    • 著者名/発表者名
      Yukio Fujiki, Akinori Itoyama, Yuichi Abe, and Masanori Honsho
    • 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・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エーテルリン脂質プラスマローゲン依存的なコレステロールの生合成2014

    • 著者名/発表者名
      本庄雅則、 藤木幸夫
    • 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・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 新生鎖テイルアンカー型タンパク質の運命決定・膜局在化機構2014

    • 著者名/発表者名
      八木田悠一、劉玉瓊、奥本寛治、藤木幸夫
    • 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・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PEX14欠損マウスにおける大脳皮質の形態とリン脂質の解析2014

    • 著者名/発表者名
      阿部雄一、伊藤竜太、中山啓子、丸谷寿裕、本庄雅則、藤谷昌司、山下俊英、中山敬一、藤木幸夫
    • 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・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ペルオキシソーム膜透過装置複合体の同定とマトリックスタンパク質輸送の分子メカニズム解明2014

    • 著者名/発表者名
      小川智大、田村茂彦、藤木幸夫
    • 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・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The peroxin Pex14p is the key component for coordinating autophagic degradation of mammalian peroxisomes by directly binding to LC3-II2014

    • 著者名/発表者名
      Li Jiang, Sayuri Kuge, Shun-ichi Yamashita, and Yukio Fujiki
    • 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・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 私の人生ベクトルーオルガネラとの出会い ― A Vector of My Life-Encounter with Organelles ―2014

    • 著者名/発表者名
      藤木 幸夫
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター(奈良市)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペルオキシソーム移行シグナル1型(PTS1)レセプターPex5pの結合因子、P5BP1の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      奥本 寛治、白濱 友里、藤木 幸夫
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター(奈良市)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Direct targeting of membrane proteins to mammalian peroxisomes2014

    • 著者名/発表者名
      Yuqiong Liu, Yuichi Yagita, and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター(奈良市)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Biogenesis and assembly of peroxisomal proteins

    • 著者名/発表者名
      Yukio Fujiki
    • 学会等名
      EMBO conference: Protein transport systems:From Structure to Function (開催期間: April 13-17, 2013)
    • 発表場所
      Dubrovnik, Croatia
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Peroxisome Membrane Biogenesis in Mammals

    • 著者名/発表者名
      Yukio Fujiki
    • 学会等名
      ASBMB Special Symposia: The Multitasking Endoplasmic Reticulum in Health and Disease (開催期間: May 1-3, 2013)
    • 発表場所
      Airlie Center, Warrenton, Va, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペルオキシソームタンパク質膜透過装置複合体の同定と膜透過メカニズム

    • 著者名/発表者名
      田村 茂彦、矢田裕人、藤木幸夫
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会 (開催期間: 2013年9月11-13日)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ペルオキシソーム移行シグナル1型(PTS1)レセプターPex5pの新規結合因子、P5BP1の同定

    • 著者名/発表者名
      奥本 寛治、白濱友里、藤木幸夫
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] エーテルリン脂質プラスマローゲンによるコレステロール生合成の制御

    • 著者名/発表者名
      本庄 雅則、藤木幸夫
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ペルオキシソーム形態異常による細胞内リン脂質代謝への影響解析

    • 著者名/発表者名
      阿部 雄一、本庄 雅則、石原 直忠、三原 勝芳、Ronald J.A. Wanders、藤木 幸夫
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヒト乳癌由来MCF-7細胞はプラスマローゲン合成不全細胞である

    • 著者名/発表者名
      高橋 公紀、本庄雅則、藤木幸夫
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Direct targeting of membrane proteins to mammalian peroxisomes

    • 著者名/発表者名
      Yuqiong Liu, Yuichi Yagita, and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類ペキソファジーにおけるアダプタータンパク質の役割

    • 著者名/発表者名
      山下 俊一、藤木幸夫
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic and functional assembly of the AAA peroxins, Pex1p and Pex6p, and their membrane receptor Pex26p in shuttling of PTS1-receptor Pex5p during peroxisome biogenesis

    • 著者名/発表者名
      Yukio Fujiki
    • 学会等名
      10th International Conference on AAA+ Proteins From Mechanisms and Disease to Targets (開催期間: September 15-19, 2013)
    • 発表場所
      Comundo Conference Center, Neuss, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A novel AAA ATPase interacting with Pex7 modulates plasmalogen synthesis

    • 著者名/発表者名
      Hajime Niwa, Yasuhiro Miyauchi-Nanri, Masanori Honsho, and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      10th International Conference on AAA+ Proteins From Mechanisms and Disease to Targets
    • 発表場所
      Comundo Conference Center, Neuss, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] RING peroxin complexes comprising Pex10p and Pex12p ubiquitinate the PTS1 receptor Pex5p and regulate its shuttling between peroxisomes and the cytosol

    • 著者名/発表者名
      Kanji Okumoto, Hiromi Noda, and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      PerFuMe Kick-Off Conference on peroxisome biology (開催期間: December 1-4, 2013)
    • 発表場所
      Hampshire Plaza, Groningen, The Netherlands
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Targeting pathway and signal of a novel peroxisomal tail-anchored proteins PMP55

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Yagita, Yukio Fujiki
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会 (開催期間:2013年12月3-6日)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Identification of a novel protein interacting with peroxisome targeting signal type 1 (PTS1) receptor, Pex5p

    • 著者名/発表者名
      Yuri Shirahama, Kanji Okumoto, and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 医学のあゆみ 特集 「生命と脂質: 最新の研究と臨床」 Vol.248, No.13, ペルオキシソームの脂質代謝2014

    • 著者名/発表者名
      藤木 幸夫、 本庄 雅則
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      医歯薬出版
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 細胞工学 8月号 特集:テイルアンカー型タンパク質の細胞内輸送と膜挿入機構~現代生物学に残された謎の一つがいま解かれる~Overview~2013

    • 著者名/発表者名
      藤木 幸夫
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      秀潤社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 細胞工学 8月号 特集:テイルアンカー型タンパク質の細胞内輸送と膜挿入機構~テイルアンカー型ペルオキシソームタンパク質の輸送機構2013

    • 著者名/発表者名
      八木田 悠一、 藤木 幸夫
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      秀潤社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2023-03-16  

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