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2016 年度 実績報告書

転写調節機構におけるユビキチン修飾系の役割解明

計画研究

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 24112004
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

大竹 史明  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, 主席研究員 (60447373)

研究期間 (年度) 2012-06-28 – 2017-03-31
キーワードユビキチン
研究実績の概要

ユビキチンコードの多様性の一端を担っているユビキチンの翻訳後修飾について、さらに解析を進めた。ユビキチンのアセチル化修飾の機能解析から、ユビキチン分子内の多重翻訳後修飾(アセチル化とポリユビキチン化)が互いを制御するクロストークが明らかになった。そこでこの知見を発展させて、ユビキチン修飾間のクロストークについて検討を行った。
細胞内に最も豊富に形成されうるユビキチン多重修飾は2カ所以上でのユビキチン連結、すなわち分岐型ユビキチンであると考えられる。しかし分岐型ユビキチンはこれまで定量方法が存在しなかったため、その存在量や機能的意義については良く分かっていなかった。本研究では、K48鎖とK63鎖からなる分岐型ユビキチン鎖の定量方法を開発し、K48/K63分岐鎖が細胞内に豊富に存在することを見出した。分岐によりK63鎖は脱ユビキチン化を受けにくくなることから、ユビキチン多重修飾が機能的にクロストークする一例を明らかにした。
さらに分岐鎖形成酵素としてE3ユビキチンリガーゼHUWE1を同定した。HUWE1は炎症性サイトカインであるinterleukin-1b(IL-1b)依存的に分岐鎖を形成し、NF-kB標的遺伝子であるTNF-aやIL8の遺伝子発現制御を正に調節した。またレポーターアッセイによるNF-kB転写活性測定においても、HUWE1はTRAF6依存的なNF-kB転写活性化に必要だった。ユビキチン分子内の多重翻訳後修飾がユビキチンコードのクロストークを引き起こす分子機構が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The emerging complexity of ubiquitin architecture2017

    • 著者名/発表者名
      Ohtake F, Tsuchiya H
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry

      巻: 161 ページ: 125-133

    • DOI

      10.1093/jb/mvw088

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The K48-K63 branched ubiquitin chain regulates NF-kB signaling2016

    • 著者名/発表者名
      Ohtake F, Saeki Y, Ishido S, Kanno, J, Tanaka K
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 64 ページ: 251-266

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2016.09.014

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Cellular function of the Lys48/Lys63 branched ubiquitin chain2016

    • 著者名/発表者名
      Ohtake F
    • 学会等名
      国際シンポジウム「Diverse functions of Ubiquitin : Degradation, Signaling, and Beyond」
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-12-06 – 2016-12-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantitative analysis of the branched ubiquitin chains2016

    • 著者名/発表者名
      Ohtake F, Saeki Y, Tanaka K
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会シンポジウム
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-01 – 2016-12-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Ubiquitin acetylation regulates polyubiquitin chain elongation2016

    • 著者名/発表者名
      Ohtake F, Saeki Y, Tanaka K
    • 学会等名
      FASEB Conference‘Ubiquitin and cellular regulation’
    • 発表場所
      Big Sky、米国
    • 年月日
      2016-06-13 – 2016-06-13
    • 国際学会
  • [備考] 蛋白質代謝研究室ホームページ

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/pro-meta/

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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