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ユビキチン・プロテアソーム系は選択的なタンパク質分解により多彩な生命現象を制御し、細胞内タンパク質ホメオスタシスに必須の役割を果たしている。ユビキチンは異なる連結様式や分岐により様々な高次構造のポリユビキチン鎖を形成することで多様な経路を制御する。ポリユビキチン鎖の形成はこれまで生化学的な解析が進んできたが、細胞内でいかにして効率的にポリユビキチン鎖高次構造を形成するのかについてはいまだ解明されていない。本研究はユビキチン鎖伸長因子の細胞内動態およびユビキチン鎖形成、基質分解への寄与の解明により、細胞内でのポリユビキチン鎖高次構造を形成するメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行った。
細胞生物学的手法およびプロテオミクス解析を駆使し、ユビキチン鎖伸長因子の細胞内挙動、ユビキチン鎖伸長因子の欠失によるプロテアソームおよびユビキチン鎖への影響、ユビキチン鎖伸長因子によって制御される基質群の解明を目指して解析を遂行した。
（１）ユビキチン鎖伸長因子の細胞内挙動
候補となるユビキチン鎖伸長因子群に関して、免疫染色により細胞内動態を解析した。種々の細胞刺激を与え、ユビキチン鎖伸長因子の局在の変動および、プロテアソームやユビキチン鎖との共局在、プロテアソーム分解阻害の効果について検討した。その結果、プロテアソームおよびユビキチンシャペロン分子（ユビキチン化基質のプロテアソーム依存性分解を仲介する因子群）との共局在するユビキチン鎖伸長因子を見出した。
（２）ユビキチン鎖伸長因子の欠失によるプロテアソームおよびユビキチン鎖への影響
候補となるユビキチン鎖伸長因子のノックアウトあるいはノックダウン細胞を用い、細胞内のポリユビキチン鎖形成および基質の分解への寄与を検討した。その結果、ユビキチン鎖伸長因子によって分解を制御される標的タンパク質を見出した。
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