| 研究課題/領域番号 |
21F21078
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
村田 茂穂 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20344070)
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| 研究分担者 |
LO MEGAN 東京大学, 薬学研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-28 – 2024-03-31
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| キーワード | ユビキチン / アグリソーム / タンパク質品質管理 |
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| 研究実績の概要 |
ユビキチン-プロテアソーム系(UPS)は、真核細胞における主要なタンパク質分解機構である。UPSの機能が低下すると、分解されなかったユビキチン化タンパク質は、中心体周辺に運ばれ、アグリソームと呼ばれる構造に蓄積する。アグリソーム形成はp62がユビキチン化タンパク質を集め、HDAC6がユビキチン鎖を認識し、これらをダイニン複合体が微小管依存的に中心体周辺へ輸送すると考えられている。これまでの研究では、従来の報告とは異なり、HDAC6のノックダウンではユビキチン陽性のアグリソーム形成抑制効果は非常に弱かった。これまで所属する研究室がスクリーニングを行い、新規アグリソーム形成因子の候補として、FAF2とPLAAを同定している。FAF２とPLAAがダイニン複合体との結合やアグリソーム形成にどのように関わるのかメカニズムについて解析を行った。
また、アグリソームに輸送されるものがどのようなタンパク質なのか、またそれらが運ばれるのが、オートファジー分解のためなのかなど、アグリソームの生理機能についてわかっていないことが多い。アグリソーム形成の生理機能に迫るため、アグリソームに輸送されるタンパク質の同定を行う。これまでアグリソーム局在タンパク質は、細胞骨格や核タンパク質と、生化学的に分離同定するのが困難であった。p62-turboIDによってビオチン化ラベルしたものを質量分析器により解析することで、アグリソーム局在化タンパク質候補を網羅的に同定することに成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初予定していた因子の解析は順調に進んでいる。
それに加えて、p62-TurboIDによる近接ラベリング法を導入することにより、アグリソームの基質を網羅的に同定することに成功した。これを手がかりにアグリソームの生理的機能に迫る新しい方向性を得ることが出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
ユビキチン-プロテアソーム系(UPS)は、真核細胞における主要なタンパク質分解機構である。UPSの機能が低下すると、分解されなかったユビ キチン化タンパク質は、中心体周辺に運ばれ、アグリソームと呼ばれる構造に蓄積する。アグリソーム形成はp62がユビキチン化タンパク質を 集め、HDAC6がユビキチン鎖を認識し、これらをダイニン複合体が微小管依存的に中心体周辺へ輸送すると考えられている。 所属する研究室に おけるこれまでの研究では、従来の報告とは異なり、HDAC6のノックダウンではユビキチン陽性のアグリソーム形成抑制効果 は非常に弱かった 。これまで所属する研究室がスクリーニングを行い、新規アグリソーム形成因子の候補として、FAF2とPLAAを同定している。 2021年度には、F AF2が脂肪滴に局在すること、凝集と直接相互作用しないこと、ダイニンへの凝集の積み込みには影響しないことを明らかにし、凝集を集合さ せる機能を持つことまでを突き止めた。本年度は、このメカニズム解明をさらに推進する。 上記の解析と並行して、プロテアソームの細胞内局在がmTORシグナルに依存して変動することを明らかにした。プロテアソームの核局在は核 タンパク質分解に必要であり、局在制御は細胞生物学的に極めて重要な課題であり、メカニズム解明に取り組む。
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