ユビキチン様新規翻訳後修飾因子UBL3の機能解析

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22700346
• 研究機関: 藤田保健衛生大学
• 研究代表者: 上田 洋司 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 助教 (40416649)
• キーワード: 翻訳後修飾 / ユビキチン様タンパク / UBL3 / 神経細胞 / 軸索伸長 / バイオインフォマティクス

研究概要

翻訳後修飾の1つに、ユビキチン-プロテアソーム機構(UPS)がある。ユビキチンリガーゼが標的タンパク質ヘユビキチンを付着させる事(ユビキチン化)により、プロテアソームがユビキンを目印にして、標的タンパク質を分解する機構である。同様に、ユビキチンと相同な配列(Ubiqutin like domain, UBL)を持つタンパク質(SUMOやNedd8やAtg)も翻訳後修飾因子として作用し、標的分子の輸送、機能活性調節、分解などを行っている。申請者は、神経機能に重要な新たな翻訳後修飾因子の探索を目的とし、バイオインフォマティクス手法を用い、線虫-ハエ-マウス-ヒトにおいて、進化的に高度に保存され且つ神経細胞に高発現する膜タンパクとして、UBL3を同定した。
UBL3は神経細胞に多く発現し、膜分画に局在する事がわかった。初代海馬神経細胞を使用した解析により、UBL3が軸索伸長に必要な因子であることがわかった。申請者らが独自に作成したUBL3ノックアウトマウスにおいても、軸索伸長が阻害されていることを見出した。HEK293を使用したプロテオミクス解析により、シャペロン分子であるCCTβが相互作用分子である事を同定した。HEK293へFLAG-CCTβとGFP-UBL3を遺伝子導入したところ、免疫沈降実験により、共沈する事がわかった。更に、細胞染色によりUBL3よりCCTが細胞膜局在化する事がわかった。現在、これまでに得られた結果からUBL3の機能についての考察を行い論文投稿準備中である。

研究成果

• [雑誌論文] Multifunctional roles of activins in the brain. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ageta, Kunihiro Tsuchida.
  • 雑誌名: Vitamins and Hormones 巻: 85 ページ: 185-206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activin plays a key role in the maintenance of long-term memory and late-LTP (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ageta, Shiro Ikegami, Masami Miura, Masao Masuda, Rika Migishima Toshiaki Hino, Noriko Takashima, Akiko Murayama, Hiromu Sugino, Mitsutoshi Setou, Satoshi Kida, Minesuke Yokoyama, Yoshihisa Hasegawa, Kunihiro Tsuchida, Toshihiko Aosaki, Kaoru Inokuchi
  • 雑誌名: Learning and Memory 巻: 17 ページ: 168-175
  • 査読あり
• [学会発表] Proteomics analysis of new animal models of bipolar disorder (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ageta, Kaoru Inokuchi, Kunihiro Tsuchida
  • 学会等名: 日本神経科学学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-04
• [図書] The ubiquitin proteasome system in nervous system : from physiology to pathology. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ikuko Yao, Hiroshi Ageta, Mitsutoshi Setou
  • 総ページ数: 19
  • 出版者: NOVA Publishers
• [備考]
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/ICMS/res04.html