2022 年度研究成果報告書

ユビキチン非依存的プロテアソーム分解機構の解析

研究課題

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研究課題/領域番号	20K06568
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43030:機能生物化学関連
研究機関	公益財団法人東京都医学総合研究所
研究代表者	遠藤彬則公益財団法人東京都医学総合研究所, 基礎医科学研究分野, 主任研究員 (50796844)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	プロテアソーム / ユビキチン / プロテオミクス
研究成果の概要	本研究課題では、質量分析によりユビキチン非依存性プロテアソーム基質（Ubiquitin Independent Substrate : UIS）を複数同定した。その中で、UIS1について、生化学的な解析を進め、試験管再構築系でユビキチン非依存的にプロテアソームにより分解されること、26Sプロテアソームよりも20Sプロテアソームに効率的に分解されることを見出した。また、本課題で改良を進めたプロテオーム解析系を応用し、標的タンパク質分解誘導剤PROTAC（proteolysis-targeting chimera）などの分子機構解析や新型コロナウイルス研究などに大きく貢献した。
自由記述の分野	細胞生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	プロテアソームは、細胞内の異常タンパク質や不必要なタンパク質を選択的に分解することにより広範な生命現象を制御している。一般的に、プロテアソームはユビキチン化されたタンパク質を選別し分解すると考えられており、ユビキチン化を介さないプロテアソーム分解の分子機構や生物学的な重要性は未だに不明瞭であった。本研究では、それら基質を網羅的に同定し、生化学的な解析を行った。今後はその生物学的の解明など、さらなる発展が期待される。さらに、本研究課題で改良したプロテオーム解析法は、新たな創薬として注目を浴びているPROTACなどの分子機構解析に非常に有用であることが示された。