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2017 年度 実施状況報告書

分岐型ユビキチン鎖の定量検出系の構築と応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K14702
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)

研究分担者 安彦 行人  国立医薬品食品衛生研究所, 毒性部, 主任研究官 (40370944)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードユビキチン / 質量分析
研究実績の概要

ユビキチン化は生体に必須の翻訳語修飾であり、その多彩な機能の分子基盤は、ポリユビキチン鎖の構造的多様性にあると考えられている。しかし、ユビキチン鎖の高次構造についての解析報告は少なく、中でも、異なる連結型のユビキチン鎖が分岐して連なった分岐型ユビキチン鎖については、これまで明確な測定方法が存在せず、不明な点が多かった。そこで本研究では分岐型ユビキチン鎖のレポーター系を構築する。
これまでに、分岐型ユビキチン鎖を定量測定するためのレポーターとして機能する変異型ユビキチンを発現するトランスジェニックマウスの作出を進めた。本年度は、出生した3系統について交配を進めるとともに、マウス臓器からの分岐鎖測定を行った。変異型ユビキチン(分岐鎖レポーター)の発現量は、3系統とも、内在性ユビキチンに比べて低いものだったが、HAタグを用いてアフィニティ精製で回収することにより変異型ユビキチンを濃縮することができた。定量的な質量分析技術を用い、ユビキチン鎖の測定を行った。その結果、動物個体の組織においても分岐型ユビキチン鎖が存在していることを初めて見出した。バッククロスを完了し次第、組織別の分岐鎖存在量や刺激応答について検討を進めていく。
また、さらなる分岐鎖レポーター構築のため、出芽酵母を用いた。内在性のユビキチン遺伝子を破壊し、変異型ユビキチン鎖を発現させた変異株を作製し、レポーター系構築を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

動物個体において分岐型ユビキチン鎖が存在していることを、レポーター系を用いることで、明らかにすることができた。

今後の研究の推進方策

動物個体および出芽酵母のレポーター系を用いることで、分岐型ユビキチン鎖の機能解析を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

トランスジェニックマウスの作製作業の効率化のため。
マウス関連の消耗品に充てる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] K63 ubiquitylation triggers proteasomal degradation by seeding branched ubiquitin chains.2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtake, F., Tsuchiya, H., Saeki, Y., and Tanaka, K
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 115 ページ: E1401-E1408

    • DOI

      10.1073/pnas.1716673115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ub-ProT reveals global length and composition of protein ubiquitylation in cells2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya, H., Burana, D., Ohtake, F., Arai, N., Kaiho, A., Komada, M., Tanaka,K., and Saeki, Y.
    • 雑誌名

      Nature Commun

      巻: 9 ページ: 524

    • DOI

      10.1038/s41467-018-02869-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 炎症応答を制御する新たなユビキチン・シグナル2017

    • 著者名/発表者名
      大竹史明、田中啓二
    • 学会等名
      第44回日本毒性学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 出芽酵母におけるK48/K63分岐型ポリユビキチン鎖の解析2017

    • 著者名/発表者名
      河野有紗、大竹史明、佐伯泰、田中啓二
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] Role of the K48/K63 branched ubiquitin chains in signal transduction and proteasomal degradation2017

    • 著者名/発表者名
      Ohtake F., Tanaka K
    • 学会等名
      EMBO conference「Ubiquitin and SUMO」
    • 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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