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2016 年度 実績報告書

選択的ユビキチン識別機構の構造生物学

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 24112009
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

水島 恒裕  兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (90362269)

研究分担者 加藤 龍一  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (50240833)
研究期間 (年度) 2012-06-28 – 2017-03-31
キーワード蛋白質 / ユビキチン / 構造生物学 / 分子認識 / X線結晶構造解析
研究実績の概要

ユビキチン鎖により制御される様々な生命現象の反応機構を構造生物学的な手法を用いて解析した。
1. ユビキチン鎖の形成を担うユビキチンリガーゼの研究:①糖タンパク質の糖鎖を認識しユビキチンを付加するFbs1とアミノ酸配列相同性が52%であるにもかかわらず、糖鎖と結合しないFBG3の立体構造を比較し、ループ領域のアミノ酸を入れ替えることにより、糖鎖結合能をなくしたFbs1変異体を作製し、X線結晶構造解析により、アミノ酸配列と糖鎖結合構造形成の相関を解析した。②酸化ストレス応答に関わるユビキチンリガーゼKeap1の基質認識ドメインと阻害剤に関する研究を行い、Keap1の基質Nrf2とp62のうちp62の結合のみを阻害する化合物を見出した。さらに、Keap1とp62結合阻害化合物の複合体を結晶化し、X線結晶構造解析を行った。2. 脱ユビキチン化酵素の研究:クッシング病の原因となるUSP8の活性を制御する14-3-3タンパク質とUSP8の14-3-3結合部位の複合体結晶化に成功した。3. ユビキチン系を制御する病原性細菌エフェクタータンパク質の研究:宿主細胞の炎症性サイトカイン遺伝子の発現に必要な転写因子NF-κBの活性化に関わるNEMO(NF-kappa-B essential modulator)をユビキチン化修飾し、分解へと導く赤痢菌ユビキチンリガーゼIpaH9.8のNEMO認識ドメインの立体構造を決定し、構造既知のIpaHファミリータンパク質IpaH3と構造を比較することにより、IpaH9.8の有する基質認識特異性を考察した。

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

    (20件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Crystal structure of the substrate recognition domain of Shigella IpaH9.8 E3 ligase.2016

    • 著者名/発表者名
      Takagi, K., Kim, M., Sasakawa, C., Mizushima, T.
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section F

      巻: 72 ページ: 269-275

    • DOI

      10.1107/S2053230X16002715

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In-situ data collection at the photon factory macromolecular crystallography beamlines.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada, Y., Hiraki, M., Matsugaki, N., Kato, R., Senda, T.
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1741 ページ: 050023

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1063/1.4952943

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] p62/Sqstm1 promotes malignancy of HCV-positive hepatocellular carcinoma through Nrf2-dependent metabolic reprogramming.2016

    • 著者名/発表者名
      Saito, T., Ichimura, Y., Taguchi, K., Suzuki, T., Mizushima, T., Takagi, K.,等
    • 雑誌名

      Nat Commun.

      巻: 7 ページ: 12030

    • DOI

      10.1038/ncomms12030

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural analysis of a function-associated loop mutant of the substrate recognition domain of Fbs1 ubiquitin ligase.2016

    • 著者名/発表者名
      Nishio, K., Yoshida, Y., Tanaka, K., Mizushima, T.
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section F

      巻: 72 ページ: 619-626

    • DOI

      10.1107/S2053230X16011018

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Structural basis for the recognition of citrate synthase, Cit2 by F-box protein Ucc12017

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Nishio, Syu Moriyama, Kunio Nakatsukasa, Takumi Kamura and Tsunehiro Mizushima
    • 学会等名
      The Annual Evaluation Conference of the Leading Program, University of Hyogo for school year of 2016
    • 発表場所
      兵庫県立先端科学技術支援センター (兵庫県・赤穂郡上郡町)
    • 年月日
      2017-03-13 – 2017-03-14
  • [学会発表] ユビキチン-プロテアソーム経路による生命制御の分子メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      水島恒裕
    • 学会等名
      徳島大学薬学部講演会
    • 発表場所
      徳島大学薬学部 (徳島県・徳島市)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 招待講演
  • [学会発表] バクテリアの感染戦略:エフェクターによる宿主防御経路の阻害機構2017

    • 著者名/発表者名
      水島恒裕
    • 学会等名
      第4回県立健康生活科学研究所・理学部合同研究発表会
    • 発表場所
      兵庫県立大学 (兵庫県・赤穂郡上郡町)
    • 年月日
      2017-02-10
    • 招待講演
  • [学会発表] 病原細菌エフェクターによる宿主防御経路阻害の分子メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      水島恒裕
    • 学会等名
      神戸大学/兵庫県立大学間交流セミナー
    • 発表場所
      兵庫県立先端科学技術支援センター (兵庫県・赤穂郡上郡町)
    • 年月日
      2017-01-06 – 2017-01-07
    • 招待講演
  • [学会発表] 構造学的手法を用いた赤痢菌エフェクター IpaH ファミリーの反応機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      西出旭, Kim Minsoo, 桑原直之, 加藤龍一, 笹川千尋, 水島恒裕
    • 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 (神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] クエン酸合成酵素Cit2およびリガンド複合体の結晶構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      森山 周, 西尾 和也, 中務 邦雄, 嘉村 巧, 水島 恒裕
    • 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 (神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] F-boxタンパク質Ucc1によるクエン酸合成酵素Cit2の認識機構2016

    • 著者名/発表者名
      西尾 和也, 森山 周, 中務 邦雄, 嘉村 巧, 水島 恒裕
    • 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 (神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] 「放射光X線を用いたユビキチン修飾に関わるタンパク質の構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      加藤龍一
    • 学会等名
      科学研究費補助金 新学術領域「ユビキチンネオバイオロジー」平成28年度 領域班会議
    • 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)
    • 年月日
      2016-11-16 – 2016-11-18
  • [学会発表] ユビキチンリガーゼによる基質認識と反応機構の構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      水島恒裕
    • 学会等名
      科学研究費補助金 新学術領域「ユビキチンネオバイオロジー」平成28年度 領域班会議
    • 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)
    • 年月日
      2016-11-16 – 2016-11-18
  • [学会発表] 赤痢菌エフェクター IpaH1880 反応機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      西出旭, Kim Minsoo, 水島恒裕
    • 学会等名
      科学研究費補助金 新学術領域「ユビキチンネオバイオロジー」平成28年度 領域班会議
    • 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)
    • 年月日
      2016-11-16 – 2016-11-18
  • [学会発表] 赤痢菌エフェクターOspIによるTRAF6阻害機構の構造生物学解析2016

    • 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
      科学研究費補助金 新学術領域「ユビキチンネオバイオロジー」平成28年度 領域班会議
    • 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)
    • 年月日
      2016-11-16 – 2016-11-18
  • [学会発表] MD-SAXS相関構造解析による蛋白質の溶液構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      浴本亨、池口満徳
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター (宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] p62を介したKeap1、LC3複合体状態の解析2016

    • 著者名/発表者名
      高木賢治, 水島恒裕
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター (宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [学会発表] Keap1-Nrf2ストレス応答系制御の構造生物学解析2016

    • 著者名/発表者名
      高木賢治
    • 学会等名
      生命科学研究科研究発表会
    • 発表場所
      兵庫県立大学 (兵庫県・赤穂郡上郡町)
    • 年月日
      2016-07-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 赤痢菌エフェクターOspI触媒機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      西出旭, Kim Minsoo, 高木賢治, 古田徹郎, 笹川千尋, 水島恒裕
    • 学会等名
      日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場 (福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-06-07 – 2016-06-09
  • [学会発表] 赤痢菌エフェクターIpaH9.8によるNEMO認識機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      高木賢治, 大津彩織, Kim Minsoo, 水島恒裕
    • 学会等名
      日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場 (福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-06-07 – 2016-06-09

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公開日: 2018-01-16  

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