直鎖状ユビキチン化による脂質代謝制御転写因子PPARガンマー活性化制御機構の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25860201
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 渡部 昌 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10632424)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 医化学 / ユビキチン / PPARガンマー

研究実績の概要

①TRIM23は脂肪細胞分化プログラムの早期過程には必須ではないが、後期過程において必須であることを明らかにした。
②当初TRIM23はルシフェラーゼアッセイによってPPARガンマーの転写活性を正に制御する遺伝子として同定した。しかし、TRIM23導入時のルシフェラーゼ活性、ルシフェラーゼタンパク質量、ルシフェラーゼmRNAを詳細に検討した結果、ルシフェラーゼ活性とタンパク質量は増加していたが、ルシフェラーゼmRNA量は増加していなかった。また、TRIM23はルシフェラーゼタンパク質の安定性に対して影響を与えなかったことから、ルシフェラーゼアッセイによるTRIM23によるPPARガンマーの転写活性の促進は、ルシフェラーゼの翻訳を促進する活性を持つための人為的な結果であることが明らかとなった。一方、TRIM23は脂肪細胞分化に対しては必須の役割を持っていたことから、他のメカニズムの可能性を検討したところ下記の結果を得た。
③TRIM23は脂肪細胞分化プログラム後期過程でマスター遺伝子として働くPPARガンマータンパク質を安定化することを明らかにした。
④TRIM23はPPARガンマーをユビキチン化し、特に直鎖状ポリユビキチン化とK27ポリユビキチン化を促進することを明らかにした。
⑤TRIM23によって修飾を受けたPPARガンマーは、プロテアソームによる認識を回避し分解を受けにくくなることを明らかにした。
⑥以上より、TRIM23はPPARガンマータンパク質を直鎖状およびK27ポリユビキチン化修飾し、安定化を促すことで、脂肪細胞分化プログラム後期を円滑に進行させる役割を担っているものと思われた。

研究成果

• [雑誌論文] The E3 ubiquitin ligase TRIM23 regulates adipocyte differentiation via stabilization of the adipocyte activator PPAR gamma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Takahashi, H., Saeki, Y., Ozaki, T., Itoh, S., Suzuki, M., Mizushima, W., Tanaka, K. and Hatakeyama, S.
  • 雑誌名: eLIFE 巻: 4 ページ: e05615
  • DOI: 10.7554/eLife.05615
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] MED26 regulates the transcription of snRNA genes through the recruitment of little elongation complex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Takigawa I, Watanabe M, Anwar D, Shibata M, Tomomori-Sato C, Sato S, Ranjan A, Seidel CW, Tsukiyama T, Mizushima W, Hayashi M, Ohkawa Y, Conaway JW, Conaway RC, Hatakeyama S
  • 雑誌名: Nature Commun. 巻: 5 ページ: 5941
  • DOI: 10.1038/ncomms6941
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathology of frontotemporal dementia with limb girdle muscular dystrophy caused by DNAJB6 mutation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yabe, I., Tanino, M., Yaguchi, H., Takiyama, A., Cai, H., Kanno, H., Takahashi, I., Hayashi, Y., Watanabe, M., Takahashi, H., Hatakeyama, S., Tanaka, S. and Sasaki, H.
  • 雑誌名: Clin. Neurol. Neurosur. 巻: 127 ページ: 10-12
  • DOI: 10.1016/j.clineuro.2014.09.013
  • 査読あり
• [学会発表] TRIM23 is required for expression of peroxisome proliferator-activated receptor-γ and for subsequent adipocyte differentiation (2014)
  • 著者名/発表者名: Masashi Watanabe, Hidehisa Takahashi, Shigetsugu Hatakeyama
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] Tripartite motif protein 23 regulates adipocyte differentiation via stabilizing PPARγ (2014)
  • 著者名/発表者名: Masashi Watanabe
  • 学会等名: Symposium for young ubiquitin researchers in Japan “New Era in the Ubiquitin Research”
  • 発表場所: 国際高等研究所
  • 年月日: 2014-11-11
• [学会発表] TRIMタンパク質による脂肪細胞分化制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡部 昌, 高橋秀尚, 畠山鎮次
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-18