ユビキチンリガーゼによる選択的基質識別メカニズム

2016 年度 実績報告書

• 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: 24112006
• 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)
• 研究分担者: 畠山 鎮次 北海道大学, 医学研究科, 教授 (70294973)
• 研究期間 (年度): 2012-06-28 – 2017-03-31
• キーワード: タンパク質分解

研究実績の概要

ユビキチン修飾系は、様々な生命現象に重要な働きを果たしている。中でも、基質特異性を決めるユビキチンリガーゼ(E3)の研究は、ユビキチン修飾系の中核をなす研究である。本研究では、E3、中でもCullin型E3およびTRIM型E3に対する基質を免疫沈降法および質量分析法の組み合わせにより分離・同定し、さらにはこれら酵素・基質関係により制御される生命現象を解明することを目的とした。DNAデータベースを利用しCullin型およびTRIM型E3の網羅的クローニングを行った。そしてこれらE3と相互作用する因子の同定を進めた。その結果、Cullin 型E3であるSSB4がシグナル伝達に、Zyg11Bが細胞死に、ASB12が細胞骨格に、ASB7が中心体複製に、さらにはPrameが転写に関与していることを見出した。
TRIM型E3に関しては、転写因子等の活性化制御に関与するTRIMタンパク質を生化学的手法により同定しており、細胞生物学的解析により細胞増殖や分化に関する新たな機能が判明してきており、現在はその詳細な解析を進めた。TRIMファミリーの中でClass Vサブファミリーに属するRNF207の機能を解析したところ、そのノックダウン実験によりATP産生の低下及び還元型NAD量の減少が観察された。電子顕微鏡を使用した形態学的解析を行ったところ、RNF207の発現低下によりオートファジーの亢進が認められた。これらの原因を解明するためにメタボローム解析を行ったところ、糖代謝経路の解糖系とクエン酸回路の中間に位置するピルビン酸デヒドロゲナーゼの活性が低下していることが明らかとなった。今後は、ピルビン酸デヒドロゲナーゼに対するRNF207の影響を分子レベルで解明することが重要と考えられる。

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

• [雑誌論文] ASB7 regulates spindle dynamics and genome integrity by targeting DDA3 for proteasomal degradation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Uematsu, K., Okumura, F., Tonogai, S., Okumura, AJ., Alemayehu, DH., Nishikimi, A., Fukui, Y., Nakatsukasa, K., and Kamura, T.
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 215 ページ: 95-106
  • DOI: 10.1083/jcb.201603062
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TRIM Family Proteins: Roles in Autophagy, Immunity and Carcinogenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, S
  • 雑誌名: Trends Biochem. Sci. 巻: 42 ページ: 297-311
  • DOI: org/10.1016/j.tibs.2017.01.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TRIM proteins and diseases. (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M. and Hatakeyama, S
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 161 ページ: 135-144
  • DOI: org/10.1093/jb/mvw087
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Parallel regulation of VHL disease by pVHL-mediated degradation of B-Myb and HIF-α. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okumura, F., Uematsu, K., Byrne, SD., Hirano, M., Joo-Okumura, A., Nishikimi, A., Shuin. T., Fukui, Y., Nakatsukasa, K., Kamura, T.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 巻: 36 ページ: 1803-17
  • DOI: 10.1128/MCB.00067-16
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The novel heart-specific RING finger protein 207 is involved in energy metabolism in cardiomyocytes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mizushima, W., Takahashi , H., Watanabe, M., Kinugawa, S., Matsushima, S., Takada, S., Yokota, T., Furihata, T., Matsumoto, J., Tsuda, M., Chiba, I., Nagashima, S., Yanagi, S., Matsumoto, M., Nakayama, K.I., Tsutsui, H. and Hatakeyama, S.
  • 雑誌名: J. Mol. Cell. Cardiol. 巻: 100 ページ: 43-53
  • DOI: org/10.1016/j.yjmcc.2016.09.013
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Early evidence for the role of TRIM29 in multiple cancer models. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, S
  • 雑誌名: Expert Opinion on Therapeutic Targets 巻: 20 ページ: 767-770
  • DOI: 10.1517/14728222.2016.1148687
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] p53 represses the transcription of snRNA genes by preventing the formation of little elongation complex. (2016)
  • 著者名/発表者名: Anwar, D., Takahashia, H., Watanabe, M., Suzuki, M., Fukuda, S. and Hatakeyama, S.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta-Gene Regul. Mech. 巻: 1859 ページ: 975-982
  • DOI: 10.1016/j.bbajrm.2016.06.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] pVHL依存的なB-MybとHIFαの分解はそれぞれ 独立してVHL病を制御している (2017)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦, 植松 桂司, Byrne STUART D., 平野 みえ, 奥村(城尾) 晶子, 錦見 昭彦, 執印 太郎, 福 井 宣規, 中務 邦雄, 嘉村 巧
  • 学会等名: 日本薬学会第１３７年会
  • 発表場所: 東北大学、仙台国際センター
  • 年月日: 2017-03-24 – 2017-03-27
• [学会発表] Functions of TRIM family proteins in metabolism and carcinogenesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Shigetsugu Hatakeyama
  • 学会等名: International Symposium for New Aspects of the Ubiquitin Research
  • 発表場所: 京都大学基礎医学記念会館
  • 年月日: 2016-12-06 – 2016-12-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 出芽酵母E3リガーゼSCFDia2の新奇基質Prl1の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: Alemayehu Dawit Hailu、中務邦雄、奥村文彦、嘉村巧
  • 学会等名: 第39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: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] ユビキチンリガーゼASB7によるDDA3の発現制御は適切な紡錘体形成と染色体分配に必要である (2016)
  • 著者名/発表者名: 奥村 文彦、植松 桂司、外海 駿輔、奥村(城尾) 晶子、Alemayehu Dawit Hailu、錦見 昭彦、福井 宣規、中務 邦雄、嘉村 巧
  • 学会等名: 第39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: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] 出芽酵母E3リガーゼ複合体SCFMet30によるAry34の分解制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山口竜、中務邦雄、奥村文彦、嘉村巧
  • 学会等名: 第39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: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] 出芽酵母タンパク質BDF2の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大谷悠貴、中務邦雄、奥村文彦、嘉村巧
  • 学会等名: 第39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: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] 出芽酵母におけるトリアシルグリセロールリパーゼの活性制御機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤澤宗隆、中務邦雄、奥村文彦、嘉村巧
  • 学会等名: 第39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: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] リボソーム生合成を負に調節する転写制御因子Dot6およびTod6は窒素源飢餓条件でプロテアソーム依存的に分解される (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木優太、栗田英奈、中務邦雄、奥村文彦、嘉村巧
  • 学会等名: 第39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: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] The Ubiquitin Ligase SCFUcc1 Acts as a Metabolic Switch for the Glyoxylate Cycle (2016)
  • 著者名/発表者名: 中務 邦雄、嘉村 巧
  • 学会等名: ICY14 (The 14th International Congress on Yeasts)
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2016-09-11 – 2016-09-15
• [備考] 分子修飾学教室へようこそ
  • URL: http://bunshi4.bio.nagoya-u.ac.jp/~2kamura/index.html