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2016 年度 実績報告書

プロテアゾーム阻害下におけるユビキチン化蛋白質の除去機構の解明

公募研究

研究領域ユビキチンネオバイオロジー:拡大するタンパク質制御システム
研究課題/領域番号 15H01181
研究機関京都大学

研究代表者

垣塚 彰  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (80204329)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードユビキチン化 / 細胞内不要蛋白質 / 新規創薬標的 / 神経変性疾患 / 新規化合物
研究実績の概要

我々は、新規神経細胞保護剤として、VCPと言う細胞内の主要なATPaseを標的とした薬剤KUS(Kyoto University Substance)を開発してきた。その中の1つ、KUS-Xをプロテアゾーム阻害剤と同時に処理した細胞では、ユビキチン化蛋白質の蓄積がほとんど観察されないことを見いだした。多くの神経変性疾患では、ユビキチン陽性の異常蛋白質の蓄積(凝集)が主要な原因であり、これらの異常蛋白質の抑制する薬剤を開発すれば、多くの神経変性疾患の発症・進行を遅延させることができると考えられる。以上のような背景から、本研究では、KUS-Xが示したユビキチン化蛋白質の蓄積を抑制する分子メカニズムの解析と同様な活性を持つ新規化合物の同定を目的として実験を行い、以下の結果を得た。
1)我々が持つ化合物ライブラリーをスクリーニングし、KUS-Xと同等かそれ以上にユビキチン化蛋白質の蓄積を抑制する化合物を7種同定した。2)細胞内のATPを減少させることで、ユビキチン化蛋白質の蓄積が阻害されることが判明した。しかしながら、同定した化合物の処理とATPの減少度に相関は認められなかった。3)ユビキチン化蛋白質の蓄積の抑制が、リソソーム機能阻害剤であるクロロキン処理で解除されるかを健闘した結果、オートファジー・リソソーム系を抑制してもユビキチン化蛋白質の蓄積抑制が解消することは無かった。4)ユビキチン化蛋白質の蓄積の抑制が、蛋白質の合成阻害による可能性を検討したが、同定した化合物の処理と蛋白質の合成阻害に相関は認められなかった。5)上記のメカニズム解析とは別に、本現象における標的蛋白質を同定することを目的として、化合物を結合させた磁性ナノビーズに特異的に結合す蛋白質の検索を行ったが、特異的に結合するタンパクを見つけることは出来なかった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] BTeam, a Novel BRET-based Biosensor for the Accurate Quantification of ATP Concentration within Living Cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida T, Kakizuka A, Imamura H.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 6 ページ: 39618

    • DOI

      10.1038/srep39618.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Coordinated Regulation of TIP60 and Poly(ADP-Ribose) Polymerase 1 in Damaged-Chromatin Dynamics.2016

    • 著者名/発表者名
      Ikura M, Furuya K, Fukuto A, Matsuda R, Adachi J, Matsuda T, Kakizuka A, Ikura T.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol.

      巻: 36 ページ: 1595-1607

    • DOI

      10.1128/MCB.01085-15.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] プロテアゾーム阻害下におけるユヒキチン化蛋白質の消失機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      垣塚 彰
    • 学会等名
      平成 28 年度 科学研究費補助金 新学術領域研究 「ユヒキチンネオバイオロジー」班会議
    • 発表場所
      シャトレーゼ ガトーキングダムサッポロ(札幌市)
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-17
  • [学会発表] ATP制御による難治性疾患の予防・治療戦略2016

    • 著者名/発表者名
      垣塚 彰
    • 学会等名
      第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会大会 合同年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市)
    • 年月日
      2016-09-09 – 2016-09-09
    • 招待講演
  • [備考] 新学術領域研究 ユビキチンネオバイオロジー:拡大するタンパク質制御システム

    • URL

      http://ubiquitin.jp/

  • [備考] 京都大学 垣塚研究室

    • URL

      http://www.funcbiol.lif.kyoto-u.ac.jp/

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公開日: 2018-01-16  

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