2022 年度研究成果報告書

AMPKの新規基質DDB1を介したユビキチン化修飾に及ぼす影響の解析

研究課題

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研究課題/領域番号	20K05845
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分38030:応用生物化学関連
研究機関	東京農業大学
研究代表者	鈴木司東京農業大学, 応用生物科学部, 准教授 (20714588)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	AMPK / DDB1 / ユビキチン化修飾
研究成果の概要	AMPKは同化作用を抑制し異化作用を活性化することで、細胞内のエネルギー恒常性を調節するキナーゼである。本研究では、CUL4 E3ユビキチンリガーゼ複合体の構成因子であるDDB1をAMPKの新規基質として同定し、AMPKはDDB1のセリン残基を直接リン酸化することを明らかにした。また、このリン酸化修飾により、DDB1とその結合因子であるDDB2との相互作用を抑制することが示された。また、AMPKによるDDB1のリン酸化はDDB1を核から細胞質へと局在を変化させることも明らかとなった。以上のことから、AMPKはDDB1のリン酸化を介してCUL4 E3ユビキチンリガーゼを制御することが示された。
自由記述の分野	栄養生化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	AMPKが関与するDDB1の新たな翻訳後修飾を明らかにしたことで、DDB1を構成因子とするCUL4 E3ユビキチンリガーゼの活性制御をより詳細なレベルで理解することができる。また、DDB1を含むCUL4ユビキチンリガーゼは核内および細胞質の両方にて基質のユビキチン化をおこなうが、本研究により、AMPKがDDB1をリン酸化することでCUL4の局在を細胞質へと変化させることがわかり、CUL4が核・細胞質にと多くある基質に対する選択性がAMPKによって制御されることが示された。また、DDB1は紫外線によるDNAダメージを修復する機能もある。したがって、これらの知見がDNA修復に対する一助になる。