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2014 年度 実績報告書

システイン残基ユビキチン化修飾の分子基盤とペルオキシソームタンパク質輸送制御

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 25112518
研究機関九州大学

研究代表者

藤木 幸夫  九州大学, その他部局等, 特任教授 (70261237)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードペルオキシソーム / ユビキチン化 / タンパク質輸送 / ペルオキシン
研究実績の概要

本研究は、ペルオキシソーム移行シグナル1型(PTS1)受容体であるPex5pのN末領域に保存されたシステイン残基のモノユビキチン化修飾(Cys-Ub化と略)によるペルオキシソームへのタンパク質輸送制御機構の解明を目的とした。本年度の研究成果の概略を記す。
A) Pex5pのCys-Ub化修飾の分子基盤
In vivoにおいてPex5pのCys-Ub化に必要であるRINGペルオキシン3種(Pex2p、Pex10p、Pex12p)をE3として、組換えタンパク質を用いたin vitroでのPex5p Cys-Ub化の再構成を試みた。3種RINGペルオキシンのRINGドメインあるいは全長タンパク質を各種組合せで混合するなど多くの検討を行ったが、溶液中でのCys-Ub化は再現できていない。In vivoでの解析結果と併せて、ペルオキシソーム膜に真在化したPex5pが特異的にRINGペルオキシンによるCys-Ub化の基質となることが強く示唆された。
B) Cys-Ub化修飾によるペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送の制御機構
モノUb化被修飾能を欠失したPex5p-C11A変異体は、PEX5欠損性CHO変異細胞に対する相補活性を完全に失っていた。一方、Pex5p-C11K変異体はモノUb化されるものの野生型Pex5pより相補活性が低いことを見出し、Ub化の標的がCys残基であることがPex5pの機能に重要であることを示した。種々の解析から、Pex5pのCys残基がモノUb化だけでなくレドックスセンサーとして機能する可能性が示唆された。また、関連する研究成果として、PTS2受容体Pex7pのポリUb化を介した分解による機能調節機構を明らかにし、国際誌Biochemical Journalに発表した(Miyauchi-Nanri Y., et al., Biochem. J. 463, 65-74 (2014))。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Molecular basis for peroxisome biogenesis disorders2014

    • 著者名/発表者名
      *Fujiki, Y., Okumoto, K., Mukai, S., and Tamura, S.
    • 雑誌名

      In: Brocard, C. and Hartig, A. (eds) Molecular machines involved in peroxisome biogenesis and maintenance, Springer-Verlag, Wien, Austria

      巻: ― ページ: 91-110

    • DOI

      10.1007/978-3-7091-1788-0_5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular complex coordinating peroxisome morphogenesis2014

    • 著者名/発表者名
      *Fujiki, Y., Itoyama, A., Abe, Y., and Honsho, M.
    • 雑誌名

      In: Brocard, C. and Hartig, A. (eds) Molecular machines involved in peroxisome biogenesis and maintenance, Springer-Verlag, Wien, Austria

      巻: ― ページ: 391-401

    • DOI

      10.1007/978-3-7091-1788-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distinct modes of ubiquitination of peroxisome-targeting signal type 1 (PTS1)-receptor Pex5p regulate PTS1 protein import2014

    • 著者名/発表者名
      Okumoto, K., Noda, H., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      The Jounal of Biological Chemistry

      巻: 289 ページ: 14089-14108

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.527937

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mild reduction of plasmalogens causes rhizomelic chondrodysplasia punctata: Functional characterization of a novel mutation2014

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, M., Honsho, M., Abe, Y., Toyama, R., Niwa, H., Sato, Y., Ghaedi, K., Rahmanifar, A., Shafeghati, Y., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Human Genetics

      巻: 59 ページ: 387-392

    • DOI

      10.1038/jhg.2014.39

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The membrane peroxin PEX3 induces peroxisome-ubiquitination-linked pexophagy2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, S., Abe, K., Tatemichi, Y., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 10 ページ: 1549-1564

    • DOI

      10.4161/auto.29329

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peroxisome biogenesis in mammalian cells2014

    • 著者名/発表者名
      *Fujiki, Y., Okumoto, K., Honsho, M., and Tamura, S.
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 5 ページ: Article 367

    • DOI

      10.3389/fphys.2014.00307

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cul4A-DDB1-Rbx1 E3 ligase controls the quality of the PTS2 receptor, Pex7p2014

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi-Nanri, Y., Mukai, S., Kuroda, K., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Biochemical Jounal

      巻: 463 ページ: 65-74

    • DOI

      10.1042/BJ20130861

    • 査読あり
  • [雑誌論文] AAA peroxins and their recruiter Pex26p modulate the interactions of peroxins involved in peroxisomal protein import2014

    • 著者名/発表者名
      Tamura, S., Matsumoto, N., Takeba, R., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      The Jounal of Biological Chemistry

      巻: 289 ページ: 24336-24346

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.588038

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The peroxin Pex14p is the key component for coordinated autophagic degradation of mammalian peroxisomes by direct binding to LC3-II2014

    • 著者名/発表者名
      Jiang, L., Hara-Kuge, S., Yamashita, S., and *Fujiki, Y.
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: ― ページ: in press

    • DOI

      10.1111/gtc.12198

    • 査読あり
  • [学会発表] ペルオキシソーム局在型Miro1バリアントの同定とその機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      奥本寛治、小野立晃、下村紋子、外山隆介、藤木幸夫
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] D-アミノ酸酸化酵素(DAO)の細胞内局在異常による細胞毒性2014

    • 著者名/発表者名
      福留久美子、阿部雄一、本庄雅則、藤木幸夫
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] Molecular complex coordinating peroxisome morphogenesis in mammalian cells2014

    • 著者名/発表者名
      Yukio Fujiki, Akinori Itoyama, Yuichi Abe, and Masanori Honsho
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 招待講演
  • [学会発表] エーテルリン脂質プラスマローゲン依存的なコレステロールの生合成2014

    • 著者名/発表者名
      本庄雅則、 藤木幸夫
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [学会発表] 新生鎖テイルアンカー型タンパク質の運命決定・膜局在化機構2014

    • 著者名/発表者名
      八木田悠一、劉玉瓊、奥本寛治、藤木幸夫
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 招待講演
  • [学会発表] PEX14欠損マウスにおける大脳皮質の形態とリン脂質の解析2014

    • 著者名/発表者名
      阿部雄一、伊藤竜太、中山啓子、丸谷寿裕、本庄雅則、藤谷昌司、山下俊英、中山敬一、藤木幸夫
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [学会発表] ペルオキシソーム膜透過装置複合体の同定とマトリックスタンパク質輸送の分子メカニズム解明2014

    • 著者名/発表者名
      小川智大、田村茂彦、藤木幸夫
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [学会発表] The peroxin Pex14p is the key component for coordinating autophagic degradation of mammalian peroxisomes by directly binding to LC3-II2014

    • 著者名/発表者名
      Li Jiang, Sayuri Kuge, Shun-ichi Yamashita, and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [学会発表] 私の人生ベクトルーオルガネラとの出会い ― A Vector of My Life-Encounter with Organelles ―2014

    • 著者名/発表者名
      藤木 幸夫
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター(奈良市)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • 招待講演
  • [学会発表] ペルオキシソーム移行シグナル1型(PTS1)レセプターPex5pの結合因子、P5BP1の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      奥本 寛治、白濱 友里、藤木 幸夫
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター(奈良市)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
  • [学会発表] Direct targeting of membrane proteins to mammalian peroxisomes2014

    • 著者名/発表者名
      Yuqiong Liu, Yuichi Yagita, and Yukio Fujiki
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター(奈良市)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13

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公開日: 2016-06-01   更新日: 2023-03-16  

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