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2021 年度 実績報告書

構造異常タンパク質の細胞内動態制御機構とその病態生理的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H04022
研究機関東京大学

研究代表者

村田 茂穂  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20344070)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードユビキチン / 構造異常タンパク質 / タンパク質品質管理 / プロテアソーム / タウ
研究実績の概要

下記1-3の項目について研究を行った。
1. DYNC1I1によるアグリソーム形成機構の解明とその病態生理的意義の解明: DYNC1I1はダイニン複合体構成因子であり、ユビキチン結合能を有さないことから、 ユビキチン化タンパク質とDYNC1I1の間に介在する分子の存在が強く示唆された。DYNC1I1と共沈降する因子を質量分析により網羅的に探索した結果、ユビキチン結合能を有し、ノックダウンによりアグリソーム形成異常を呈する因子を2つ同定した。これらの因子はP97/VCPやkinesinとの相互作用することを明らかにし、作用機序の一端を解明した。
2.HUIPによるユビキチン化タンパク質の核外排出機構とその病態生理的意義の解明:我々が同定した、ユビキチン化タンパク質の核外排出に関与する新規分子 HUIP欠損マウスを作出した。同マウスにおいても各種臓器においてユビキチン化タンパク質の核内蓄積を観察出来たので、蓄積タンパク質のユビキトーム解析を行い、基質タンパク質の同定を目指した。その結果、特に新規に合成される核内タンパク質が主要な基質であることを明らかにした。
3. 構造異常タンパク質の細胞内動態の制御機構とその病態生理的役割の包括的理解:構造異常タンパク質の細胞内動態を制御する新しい因子を網羅的に探索する ために、SOD1(G93R)、変異タウ、変異αシヌクレインを恒常的に発現する細胞を樹立し、各タンパク質の細胞内局在、凝集の大きさと局在を指標としたゲノムワイドsiRNAおよびCRISPR KOスクリーニングを実施し、複数の候補因子を得た。そのうちの1つが、ESCRT関連因子であり、ESCRT経路を利用した異常タンパク質のクリアランス機構を明らかにし、さらに遺伝性痙性麻痺の原因遺伝子変異により同経路が不全になることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The effect of nutrient deprivation on proteasome activity in 4-week-old mice and 24-week-old mice2022

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Tanahashi, Moeko Komiyama, Mina Tanaka, Yuta Yokobori, Shigeo Murata, Keiji Tanaka
    • 雑誌名

      J Nutr Biochem

      巻: 7 ページ: 1

    • DOI

      10.1016/j.jnutbio.2022.108993

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The ubiquitination-deubiquitination cycle on the ribosomal protein eS7A is crucial for efficient translation2021

    • 著者名/発表者名
      Takehara Y, Yashiroda H, Matsuo Y, Zhao X, Kamigaki A, Matsuzaki T, Kosako H, Inada T, Murata S
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 ページ: 1

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102145

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heterozygous missense variant of the proteasome subunit α-type 9 causes neonatal-onset autoinflammation and immunodeficiency.2021

    • 著者名/発表者名
      Kanazawa N, Hemmi H, Kinjo N, Ohnishi H, Hamazaki J,et al
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 ページ: 6819

    • DOI

      10.1038/s41467-021-27085-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ユビキチン・プロテアソーム系の不調による炎症性疾患発症の分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      濱崎純、村田茂穂
    • 学会等名
      第5回日本免疫不全・自己炎症学会 総会・学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] プロテアソーム転写因子Nrf1活性化に働く新規プロテアーゼDDI2によるプロセシング条件の検討2021

    • 著者名/発表者名
      下岡雅和、濱崎純、村田茂穂
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Elucidation of the mechanism of cleavage of transcription factor Nrf1 by DDI22021

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Shimooka, Jun Hamazaki, Shigeo Murata
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 核のUFD経路の生理的意義の解明2021

    • 著者名/発表者名
      西澤晏理、平山尚志郎、村田茂穂
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Senescence-associated nuclear proteasome foci degrade p21 and suppress mitochondrial activation2021

    • 著者名/発表者名
      増田竣, 入木朋洋, 安田柊, 小迫英尊, 平山尚志郎, 大竹史明, 佐伯泰, 濱崎純, 村田茂穂
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] MHCクラスIの細胞膜表面における発現と抗原提示に関与する新規因子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      渡邊綾香、平山尚志郎、村田茂穂
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] ユビキチンリガーゼRNF181はプロテアソーム機能低下時のプロテアソーム活性維持に重要な役割を果たす2021

    • 著者名/発表者名
      吉敷純、平山尚志郎、小迫英尊、濱崎純、村田茂穂
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 哺乳類プロテアソームの基礎的発現制御因子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      山村まどか、本杉良、濱崎純、村田茂穂
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Screening of regulator of basal proteasome expression2021

    • 著者名/発表者名
      Madoka Yamamura, Ryo Motosugi, Jun Hamazaki, Shigeo Murata
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 加齢依存的に凝集するタンパク質の同定とその生理的意義の解明2021

    • 著者名/発表者名
      小湊樹、平山尚志郎、村田茂穂
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 26Sプロテアソームの細胞内局在制御機構とその生理学的意義の解明2021

    • 著者名/発表者名
      上羅彩加、平山尚志郎、村田茂穂
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 翻訳におけるリボソームタンパク質eS7のユビキチン化/脱ユビキチン化の重要性2021

    • 著者名/発表者名
      八代田英樹、竹原由香、松尾芳隆、Xian Zhao、 神垣あかね、松崎哲郎、小迫英尊、稲田利文、村田茂穂
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム 第54回研究報告会
  • [学会発表] 哺乳類プロテアソームは細胞老化に伴い核内fociに局在し、p21分解やミトコンドリア活性の抑制に関わる2021

    • 著者名/発表者名
      増田竣
    • 学会等名
      第20回次世代を担う若手のためのファーマ・バイオフォーラム2021
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://tanpaku.f.u-tokyo.ac.jp

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公開日: 2022-12-28  

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