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本研究は、細胞周期で働くタンパク質を標的基質とする複合体型ユビキチンリガーゼ(E3)であるAPC/サイクロソーム(Anaphase Promoting Complex/Cyclosome)と、その制御因子Emi2の解析を中心に、APC/CのE3活性発現の分子機構を解明することを目標とした。最終年度は、これまでの実験結果について総合的に議論し、これに応じて必要となった実験を追加して本研究を総括した。
APC/Cは基質認識サブユニットとユビキチン化反応触媒部位のCullin-RINGモジュールを持つ。マウス卵細胞におけるAPC/C阻害因子として同定されたEmi2は脊椎動物では進化的によく保存されている。Emi2オーソログで共通するアミノ酸配列モチーフが集中しているC末端領域について、APC/CのE3モジュールを基盤にしたin vitroユビキチン化アッセイを行った結果、Emi2には、APC/CのE3機能制御機構として、基質へのユビキチン化だけでなくユビキチン鎖伸長反応自体を阻害する機能ドメインが存在することを発見した。このドメインをAcGFPとの融合タンパク質として哺乳類培養細胞に発現させるとAPC/Cの機能障害を示す表現型である細胞分裂の異常(核分裂不全)が観察された。更に、溶液NMRを用いて決定したこのドメインの中核構造情報を元にユビキチン化反応因子とEmi2機能ドメインとの相互作用を調査し、関連する機能解析を行った。これらの結果の統合と考察により、従来示されてきた活性化因子や基質認識機構の阻害以外の新奇なAPC/Cの負の制御機構となるユビキチン化反応阻害モデルが示唆された(論文投稿準備中)。本成果は日本分子生物学会に於いて発表した。
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