タンパクの分解と輸送による制御

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13043006
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 東江 昭夫 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90029249)
• キーワード: ユビキチン・プロテアソーム系 / 26Sプロテアソーム / サブユニット集合 / RPN5 / RPN8 / 局在 / 出芽酵母

研究概要

細胞内蛋白質分解の主要な機構として知られるユビキチン/プロテアソーム系の最終段階を受け持つ26Sプロテアソームは分子量約2000kDaの巨大な蛋白質複合体である。これまで、ユビキチン/プロテアソーム系の制御機構としてユビキチン化のステップに興味が集中していたが、我々は26Sプロテアソームの構造と機能の解明を目的とした。26Sプロテアソームに含まれる脱ユビキチン化酵素の活性制御が標的蛋白質の分解の時空制御の解明に不可欠であると考えたからである。26Sプロテアソームは酵素の活性中心を含む20S-CP部分と調節因子19S-RPからなる。19S-RPはさらにベース(Rpt1〜6、Rpn1、Rpn2、Rpn13)とリッド(Rpn3、Rpn5〜9、Rpn11、Sem1)と呼ばれる蛋白質複合体からなる。本年度はリッドの構成成分の一つRpn5について集中的に解析した。これまでの研究成果から、Rpn5はリッド形成の際の中核となる4つのサブユニット(Rpn5、Rpn8、Rpn9、Rpn11)の一つであることが分かっている。Rpn5に対する抗体を作成した。クローニングした野生型RPN5遺伝子を基に、PCR法を用いて変異を誘発し、温度感受性変異mp5-1を得た。RPN6、RPN7の温度感受性変異体が制限温度でリッドの部分複合体を形成するのに対して、rpn5-1株は制限温度下でこのようなサブユニットの集合体を形成しなかった。これは、Rpn5がリッド形成の中核となることと調和する。ベースの構成成分の一つであるRpn2の変異株について調べたところ、ベースとリッドは互いに独立に集合し、その後19S-RPを形成することが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Functional analysis of Rpn6p, a lid component of the 26S proteasome, using temperature-sensitive rpn6 mutants of the yeast Saccharomyces cerevisiae (2005)
  • 著者名/発表者名: Isono, E., Saito, N., Kamata, N., SaeKi, Y., Toh-e, A.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280・8 ページ: 6537-6547
• [雑誌論文] Las24/KOG1, a component of the TOR complex 1 (TORC1), is needed for resistance to local anesthetic tetracaine and normal distribution of actin cytoskeleton in yeast. (2005)
  • 著者名/発表者名: Araki.T., Uesono, Y., Oguchi, T., Toh-e, A.
  • 雑誌名: Genes Genet.Syst. 80 ページ: 325-343
• [雑誌論文] Knocking out ubiquitin proteasome system function in vivo and in vitro with genetically encodable tandem ubiquitin. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saeki, Y., Isono, E., Shimada, M., Kawahara, H., Yokosawa, H., Toh-e, A.
  • 雑誌名: Method.Enzymol. 399 ページ: 64-74
• [雑誌論文] Preparation of ubiquitinated substrates by the PY motif-insertion method for monitoring 26S proteasome activity. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saeki.Y., Isono.E., Toh-e, A.
  • 雑誌名: Method.Enzymol. 399 ページ: 215-227