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2022 年度 実績報告書

タンパク質N末端コードの系統的解析

公募研究

研究領域マルチファセット・プロテインズ:拡大し変容するタンパク質の世界
研究課題/領域番号 21H05720
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

今見 考志  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 上級研究員 (30528344)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
キーワードプロテオミクス / 翻訳 / リボソーム / 新生鎖 / タンパク質相互作用 / N末端 / 変異 / アセチル化
研究実績の概要

本年度はN末端コードを解読するためにN末端ペプチド-タンパク質相互作用実験を進めた。具体的には、タンパク質N末端2残基目のアミノ酸の出現頻度とそのアセチル化の関係、 またそれらに結合するタンパク質を系統的に同定した。以上の実験により、N末端コードの意義をアミノ酸種とアセチル化の観点から理解することを試みた 。また、タンパク質 N末端領域に疾患関連変異が存在することが知られている。これらの変異によるタンパク質相互作用への影響を定量的に明らかにし、変異が翻訳中のイベントに影響を与え疾患につながるのか?という問いに迫った。これらの目的を達成するために、15アミノ酸残基を並列に配置したペプチドアレイと細胞ライセートをインキュベーションし、ペプチドに結合したタンパク質を質量分析で包括的に同定した。その結果、タンパク質N末端がアセチル化されなければ種々のユビキチンE3リガーゼと結合し、分解される傾向にあることを見出した。逆にタンパク質N末端アセチル化は一般的にタンパク質を安定化する傾向があることや、N末端の疾患関連変異がタンパク質を不安定化すること等がわかってきた。また本研究で開発したN末端ペプチドを固定化したペプチドアレイと質量分析を用いることで、包括的且つハイスループットに結合タンパク質をプロファイルすることが可能となった。今後、細胞内でも「N末端コード」の意義を明らかにし、その普遍的な共通原理を見出していきたい。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Monitoring mitochondrial translation by pulse SILAC2023

    • 著者名/発表者名
      Imami Koshi、Selbach Matthias、Ishihama Yasushi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 ページ: 102865~102865

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102865

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] pSNAP: Proteome-wide analysis of elongating nascent polypeptide chains2022

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama Junki、Roy Rohini、Wang Dan Ohtan、Morikawa Kazuya、Kawahara Yuka、Iwasaki Mio、Yoshino Chiaki、Mishima Yuichiro、Ishihama Yasushi、Imami Koshi
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 ページ: 104516~104516

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104516

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A critical period of translational control during brain development at codon resolution2022

    • 著者名/発表者名
      Harnett D, Ambrozkiewicz MC, Zinnall U, Rusanova A, Borisova E, Drescher AN, Couce-Iglesias M, Villamil G, Dannenberg R, Imami K, Munster-Wandowski A, Fauler B, Mielke T, Selbach M, Landthaler M, Spahn CMT, Tarabykin V, Ohler U, Kraushar ML
    • 雑誌名

      Nature Structural and Molecular Biology

      巻: 29 ページ: 1277~1290

    • DOI

      10.1038/s41594-022-00882-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Deciphering the nascent proteome dynamics2023

    • 著者名/発表者名
      Koshi Imami
    • 学会等名
      RIKEN-OIST seminar
    • 招待講演
  • [学会発表] 新生プロテオームダイナミクス2023

    • 著者名/発表者名
      今見 考志
    • 学会等名
      第2回日本医学会連合リトリート(ホメオスタシスとその破綻)
    • 招待講演
  • [学会発表] Global analysis of nascent polypeptide chains2022

    • 著者名/発表者名
      Koshi Imami
    • 学会等名
      Protein Folding on the Ribosome 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新生ポリペプチド鎖のプロテオミクス2022

    • 著者名/発表者名
      今見 考志、内山 純貴、森川 和哉、 石濱 泰
    • 学会等名
      第22回日本蛋白質科学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 転写後・翻訳制御のプロテオミクスに関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      今見 考志
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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