リガンド依存性ユビキチンリガーゼの機能制御機構の解明

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19044014
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大竹 史明 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (60447373)
• 研究分担者: 武山 健一 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 講師 (30323570) ; 北川 浩史 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 特任講師 (20345234)
• キーワード: 発現制御 / シグナル伝達 / 蛋白質

研究概要

リガンド依存性ユビキチンリガーゼの作用機構解明を目的とし、AhR-CUL4B複合体をモデルとして、ユビキチン化標的蛋白質の同定を試みた。まず、抗ユビキチン抗体を用いてユビキチン化蛋白質の濃縮、LC-MS/MSによる同定を構築した。そこで、MCF7細胞をAhR活性化リガンドである3MCで処理し、3MC依存的なユビキチン化蛋白質の同定を試みた。さらに、MALDI-TOF/MSにより同定を行ったところ、幾つかのヒストン修飾酵素群を見出した。CUL4BおよびAhRをknock-downしたところ、AhR標的遺伝子においてヒストン修飾の広範な異常が見出された。従って、AHR-CUL4Bのユビキチン化標的として遺伝子プロモーター上でのヒストン修飾酵素の機能制御が予想された。
第二に、リガンド依存性ユビキチンリガーゼの生理作用における重要性の証明を目的とし、AhR以外の転写因子がリガンド依存性ユビキチンリガーゼとして機能する可能性に注目した。核内受容体を候補として網羅的探索を行ったところ、幾つかの核内受容体の免疫沈降複合体が、in vitroでユビキチンリガーゼ活性を有することを見出した。さらに核内受容体が形成するユビキチンリガーゼ複合体の精製を行い、乳癌細胞における候補複合体の同定に成功し、この複合体が細胞周期制御に関与している可能性を見出した。
脂溶性ホルモン、脂溶性ビタミンの生理作用の一部がユビキチンリガーゼ活性を介して発揮される可能性が考えられ、現在その標的および生理作用との関連を検討している。

研究成果

• [雑誌論文] Intrinsic AhR function underlies cross-talk of dioxins with sex hormone signalings (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohtake F, Baba A, Fujii-Kuriyama Y, and Kato S
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun On line掲載 ページ: 19
  • 査読あり
• [雑誌論文] A histone lysine methyltransferase activated by non-canonical Wnt signalling suppresses PPAR-gamma transactivation (2007)
  • 著者名/発表者名: Takada I, Mihara M, Suzawa M, Ohtake F, Kobayashi S, Igarashi M, Youn MY, Takeyama K, Nakamura T, Mezaki Y, Takezawa S, Yogiashi Y, Kitagawa H, Yamada G, Takada S, Minami Y, Shibuya H, Matsumoto K, Kato S.
  • 雑誌名: Nat Cell Biol 9 ページ: 1273-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] DEAD-box RNA helicase subunits of the Drosha complex are required for procesing of rRNA and a subset of microRNAs (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukuda T, Yamagata K, Fujiyama S, Matsumoto T, Koshida I, Yoshimura K, Mihara M, Naitou M, Endoh H, Nakamura T, Akimoto C, Yamamoto Y, Katagiri T, Foulds C, Takezawa S, Kitagawa H, Takeyama K, O'Malley BW, Kato S.
  • 雑誌名: Nat Cell Biol 9 ページ: 604-11
  • 査読あり
• [学会発表] ユビキチンリガーゼを介した脂溶性リガンド情報伝達機構の解明 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大竹史明、藤井義明、加藤茂明
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071200
• [図書] ダイオキシン受容体はリガンド依存性E3ユビキチンリガーゼである (2008)
  • 著者名/発表者名: 大竹史明、藤井義明、加藤茂明
  • 総ページ数: 233
  • 出版者: 実験医学増刊 タンパク質の分解機構
• [備考]
  • URL: http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/indexe.html