2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | New aspect of the ubiquitin system : its enormous roles in protein regulation |
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| Project/Area Number |
24112006
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
嘉村 巧 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40333455)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
畠山 鎮次 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70294973)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | ユビキチン / タンパク質分解 |
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| Research Abstract |
ユビキチン修飾系は、時空間的選択性をもってタンパク質を識別し、ポリユビキチン鎖などの多様な様式のユビキチンを結合させることでタンパク質の機能を制御することにより、様々な生命現象に重要な働きを果たしている。中でも、基質特異性を決めるE3の研究は、ユビキチン修飾系の中核をなす研究である。ユビキチンネオバイオロジーを理解するためには、ヒトに約600種存在するE3が時空間的選択性をもって識別する特異的基質の同定とその機能解明が不可欠である。近年の質量分析法の技術進歩およびデータベースの充実により微量タンパク質の同定が可能になってきている。そこで本研究では、E3、中でもCullin型E3およびTRIM型E3に対する基質を免疫沈降法および質量分析法の組み合わせにより分離・同定し、さらにはこれら酵素・基質関係により制御される生命現象を解明することを目的とする。DNAデータベースを利用しCullin型およびTRIM型E3の網羅的クローニングを行った。そしてこれらE3と相互作用する因子の同定を進めている。Cullin 型E3であるSSB4がシグナル伝達に、そしてZyg11Bが細胞死にさらにはASB12が細胞骨格に関与していることを見出しており、これらの細胞生物学的解析を進めている。
TRIM型E3に関しては、転写因子等の活性化制御に関与するTRIMタンパク質を生化学的手法により同定しており、細胞生物学的解析により細胞増殖や分化に関する新たな機能が判明してきており、現在はその詳細な解析を進めている。特に、TRIM45に関して、RACK1と相互作用することでPKCシグナルを抑制し、癌抑制遺伝子的機能を有することを明らかにした。また、TRIM29タンパク質の発現を組織病理学的解析で調べることにより、TRIM29が前立腺がんの診断におけるバイオマーカー的指標として役立つことが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ユビキチン修飾系の中で、基質特異性を決めるE3の研究は中核をなすものである。われわれはE3、中でもCullin型E3およびTRIM型E3の機能解明を進めている。現在までにこれらE3の新たな基質を複数同定し、細胞生物学的解析を進めている最中である。これらのことより、本研究はおおむね順調に進展していると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. E3ユビキチンリガーゼに対する基質の同定およびその機能解析 Cullin型およびTRIM型E3ユビキチンリガーゼに対する基質の網羅的解析、機能的アッセイを用いたE3の新規基質候補タンパク質の絞り込み 野生型あるいは不活性型のE3の過剰発現あるいはRNA干渉法によるE3の発現コントロールを行い、新規基質候補の半減期への影響を検討する。試験管内あるいは培養細胞内でE3の新規基質へのユビキチン修飾能を検討する。
2. Cullin型E3ユビキチンリガーゼの機能解析 SSB4およびZyg11Bの機能解析を生化学的細胞生物学的に進める。またわれわれは新たにCullin型E3の基質候補を同定しているので、これらの機能解明も進めていく。
3. TRIM型E3ユビキチンリガーゼの機能解析 a. 神経系関連TRIMファミリーの解析 TRIM9：先行研究により、TRIM9の結合タンパク質を複数同定しており、神経細胞株を使用した機能解析に進む段階である。TRIM9ノックアウトマウスを用いて、個体レベルでのTRIM9の機能解析を進める。 TRIM67：TRIM67は細胞増殖シグナルで重要なRasの結合分子である80K-Hや神経可塑性に関与するPRG1が相互作用する結果を得た。今後、神経組織におけるのTRIM67の機能解析を進める。
b. 細胞増殖（がん）関連TRIMファミリーの解析 TRIM45：TRIM45はヒト遺伝子において１種しか存在しないサブファミリーに属しており、他のTRIMファミリーとは異なったドメイン構造を有している。結合タンパク質として細胞増殖制御及びガン化制御で重要なRACK1を同定している。TRIM45過剰発現及びノックダウン細胞株を樹立し、細胞増殖アッセイ、細胞周期解析、フォーカスアッセイなどを行い、がん遺伝子として細胞増殖に対していかなる機能を有するかを解明する。
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[Journal Article] TRIM29 as a novel prostate basal cell marker for diagnosis of prostate cancer2014
Author(s)
Kanno, Y., Watanabe, M., Kimura, T., Nonomura, K., Tanaka, S. and Hatakeyama, S
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Journal Title
Acta Histochem
Volume: 116
Pages: 708-712
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Integrated molecular analysis of clear-cell renal cell carcinoma.2013
Author(s)
Sato Y, Yoshizato T, Shiraishi Y, Maekawa S, Okuno Y, Kamura T, Shimamura T, Sato-Otsubo A, Nagae G, Suzuki H, Nagata Y, Yoshida K, Kon A, Suzuki Y, Chiba K, Tanaka H, Niida A, Fujimoto A, Tsunoda T, Morikawa T, Maeda D, Kume H, Sugano S, Fukayama M, Aburatani H, Sanada M, Miyano S, Homma Y, Ogawa S
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Journal Title
Nature Genetics
Volume: 45
Pages: 860-867
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Identification of anti-Sez6l2 antibody in a patient with cerebellar ataxia and retinopathy2013
Author(s)
Yaguchi H, Yabe I, Takahashi H, Okumura F, Takeuchi A, Horiuchi, K, Kan T, Kanda, A, Saito W, Matsumoto M, Nakayama KI, Hatakeyama S and Sasaki H
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Journal Title
J. Neurol.
Volume: 261
Pages: 224-226
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Functional analysis of a novel multiprotein complex containing ataxia telangiectasia group D-complementing (ATDC) gene product, TRIM292013
Author(s)
Masuda, Y., Takahashi, H., Matsumoto, M., Nakayama, K., Hatakeyama, S.
Organizer
The 35th Naito Conference "The Ubiquitin-Proteasome System: From Basic Mechanism to Pathophysiological Roles"
Place of Presentation
Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo (Sapporo)
Year and Date
20130709-20130712
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