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2020 年度 実施状況報告書

神経分化に関与するユビキチンリガーゼRNF182のmTORC1シグナル調節機構

研究課題

研究課題/領域番号 18K06685
研究機関長崎大学

研究代表者

金子 雅幸  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (10322827)

研究分担者 高田 修治  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, システム発生・再生医学研究部, 部長 (20382856)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードRNF182 / ユビキチンリガーゼ / LAPTM / トランスポーター / ビオチンリガーゼ / RNF183 / ノックイン
研究実績の概要

本研究課題では、神経分化時に発現が増加するユビキチンリガーゼRNF182がmTORC1シグナル調節に関与することから、その分子機構を明らかにし、神経の分化におけるRNF182の役割を解明することを目的にしている。今年度は以下のことに取り組んだ。
1)RNF182のユビキチン化基質であるLAPTM4Aが、アミノ酸トランスポーターLAT1以外にどのようなトランスポーターを輸送するか明らかにするため、近位ビオチン標識法によりLAPTM4Aの近傍タンパク質を同定した。その結果、LAT1以外にもアミノ酸トランスポーターや浸透圧調節に働くトランスポーターを同定した。それらに関して、RNF182とその近縁遺伝子RNF183によって分解が促進されるか検討したところ、RNF183のみがLAPTM4Aの結合タンパク質の分解を促進した。このことから、RNF182はLAPTM4Aのユビキチン化により、LAPTM4Aと結合するトランスポーターを安定化するのに対し、RNF183はトランスポーターの分解を促進することが示唆された。RNF182とRNF182はLAPTM4Aを介して、トランスポーターの局在と分解を調節していると考えられる。
2)RNF182の生理的基質を同定するため、ビオチンリガーゼ(BioID2)をRNF182遺伝子にゲノム編集によりノックインすることにした。tdTomatoとBioID-3×FLAG-RNF182との間をT2A配列でタンデムにつなぐことで、tdTomatoとBioID-3×FLAG-RNF182を別々に発現させるドナーベクターを構築した。この方法により組織抽出物から直接RNF182の近傍タンパク質をpull downし、質量分析を行うだけでなく、tdTomatoの蛍光を用いてBioID-3×FLAG-RNF182を発現した細胞をセルソーターで分離することができる。まずはPITCh法により、細胞レベルでノックインできるか検討中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究代表者が令和2年10月より現在の長崎大学に異動したため、研究室の立ち上げに時間を要したことにより研究課題の遂行に遅れが生じた。

今後の研究の推進方策

PITCh法による細胞へのノックインの検証まで行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

研究代表者の異動により研究の遅延が生じたため。残額は次年度に人件費として支出予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

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 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Role of the E3 ubiquitin ligase HRD1 in the regulation of serotonin transporter function2021

    • 著者名/発表者名
      Taguchi Kei、Kaneko Masayuki、Motoike Serika、Harada Kana、Hide Izumi、Tanaka Shigeru、Sakai Norio
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 534 ページ: 583~589

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.11.036

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Role of Tissue-Specific Ubiquitin Ligases, RNF183, RNF186, RNF182 and RNF152, in Disease and Biological Function2020

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Takumi、Imaizumi Kazunori、Kaneko Masayuki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: 3921

    • DOI

      10.3390/ijms21113921

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ユビキチンリガーゼRNF183は高浸透圧環境下でNKCC1のライソゾームにおける分解を促進する2021

    • 著者名/発表者名
      金子雅幸、岡元拓海、今泉和則
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会
  • [学会発表] 高浸透圧条件下での腎特異的ユビキチンリガーゼRNF183とオートファジーの関連性の解析2021

    • 著者名/発表者名
      岡元 拓海、今泉 和則、金子 雅幸
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
  • [学会発表] 核膜ストレスと細胞老化、癌化の制御2020

    • 著者名/発表者名
      今泉和則、齋藤敦、上川泰直、松久幸司、金子雅幸
    • 学会等名
      2020年度 新学術領域「オルガネラゾーン」Zoom班会議
  • [学会発表] 小胞体膜貫通型転写因子OASISによる核膜ストレス応答機構解明2020

    • 著者名/発表者名
      上川泰直、齋藤敦、松久幸司、金子雅幸、今泉和則
    • 学会等名
      新学術領域研究 第3回オルガネラ・ゾーン若手の会
  • [学会発表] 高浸透圧により誘導されるユビキチンリガーゼRNF183はNKCC1をライソソームで分解する2020

    • 著者名/発表者名
      金子雅幸、岡元拓海、今泉和則
    • 学会等名
      第73回日本薬理学会西南部会
  • [学会発表] NFAT5によって誘導されるユビキチンリガーゼRNF183は浸透圧調節に働くトランスポーターの分解を促進する2020

    • 著者名/発表者名
      金子雅幸
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 腎特異的ユビキチンリガーゼRNF183はNKCC1をユビキチン化することで分解を促進する2020

    • 著者名/発表者名
      岡元拓海、呉艶、今泉和則、金子雅幸
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会

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公開日: 2021-12-27  

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