リングフィンガー型ユビキチンリガーゼ活性を持つがん遺伝子産物の研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13216100
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 安田 秀世 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (40111554)
• Keywords: p53 / SUMO / E3 / PIAS

Research Abstract

p53のSUMO化のE3、SUMOリガーゼの同定
SUMO化の過程はユビキチン化の過程と似通っていると考えられ、ユビキチン化にみられるE1、E2酵素はそれぞれSua1/Uba2、Ubc9として同定されている。ところがタンパク質基質を認識し、ユビキチン化する酵素E3、ユビキチンリガーゼに相当するSUMOリガーゼは同定されていなかった。そこで酵母は哺乳類のSUMOを結合できるUbc9を持っていることからSUMOをバイト(餌)にして2-ハイブリッド法を行ったところ得られたクローンの中にリングフィンガー様構造を持った遺伝子が存在した。このリングフィンガー様構造を持つタンパク質はこのE3の可能性が考えられた。このタンパク質はヒトPIAS1タンパク質のマウス相同遺伝子、miz1であった。そこでヒトPIAS1を用いてSUMOのE2であるhUbc9との結合を酵母2-ハイブリッド法により検討した。その結果SUMOのE2、hUbc9の結合が観察された。実際にU2OS細胞にp53、SUMO、PIAS1を移入すると、PIAS1の存在に依存して、p53は強くSUMO化され、また、PIAS1のリングフィンガー様構造の変異体ではこのような作用は観察されなかった。PIAS1が細胞内でp53のSUMO化を促進したことからSUMO-E3の可能性が示唆された。そこで次にPIAS1のin vitroでの酵素活性を検討した。p53、SUMO、hUbc9、PIAS1それぞれを大腸菌、あるいはバキュロウイルス系を用いて昆虫細胞で発現させ精製した後、in vitroでp53のSUMO化反応を検討した。その結果、p53のSUMO化はPIAS1存在下で強くみられ、PIAS1がSUMO-E3として働く可能性が強く示唆された。

Research Products

• [Publications] Takahashi, T.: "Yeast Ull1/SiZ1 is a novel SUMO/smt3-ligase for septin components and functions an adaptor between cojugating enzyme and substrates"J. Biol. Chem.. 276. 48973-48977 (2001)
• [Publications] Kahyo, T.: "Involvement of PIAS1 in the sumoylation of tumoursuppressor p53"Mol. Cell. 8. 713-718 (2001)
• [Publications] Nishida, T.: "Characterization of a novel mammalian SUMO-1/smt3-specific isopeptidase, a homologue of rat Axam, which is an Axin-binding protein"J. Biol. Chem.. 42. 39060-39066 (2001)