2015 Fiscal Year Research-status Report
出芽酵母における短寿命タンパク質の分解を制御するE3リガーゼの網羅的解析
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15K14474
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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) |
中務 邦雄 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (90547522)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | タンパク質分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ユビキチン・プロテアソーム系において、E3リガーゼは特異的な基質と結合してユビキチンを付加する役割を担っている。出芽酵母には数十種類のE3リガーゼがあるが、多くのE3リガーゼについては特異的な基質が未同定であるため、生理機能も明らかでない。ユビキチン・プロテアソーム系による生命現象の制御を明らかにするためには、個々のE3リガーゼの基質を同定して、ユビキチン化の制御機構や分解の生理的意義を調べる必要がある。従来の基質探索では、E3リガーゼと結合するタンパク質をtwo hybrid法や質量分析などによって選び出し、膨大なリストの中から偽陽性を排除して、分解基質を絞り込む方法が採られてきた。しかしながら、結合を指標としたE3リガーゼ側からの基質探索は、必ずしも容易ではないことが明らかになりつつある。たとえば、分解基質の選別はE3リガーゼと基質の結合の強弱だけでなく、ユビキチン鎖の伸長、脱ユビキチン化、プロテアソームへの標的化ステップなど、多段階で制御されている。また、E3リガーゼと基質の相互作用が微弱で一過的であることも、結合を指標にした分解基質の探索を困難にしている。そこで本研究では、全く逆のアプローチとして、「基質側からの探索システム」を構築することを目的としている。そして現在、データベースから短寿命タンパク質を選び出し、改変型SGA（Synthetic Genetic Array）法を駆使して、その分解を担うE3リガーゼの同定を進めている最中である。
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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
現在までに、SGA法を用いて複数の新たなE3と基質の関係を明らかにしており、その生理学的意義の解析を進めていることより、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 |
平成27年度までと同様に、短寿命タンパク質の分解のプロテアソーム依存性を検定して、改変型SGA法によるE3リガーゼの同定を行う。同定したE3リガーゼと分解基質について、免疫沈降およびpull downアッセイによる相互作用の解析、シクロヘキシミドチェイスおよびパルスチェイス法による分解のアッセイ、in vitroユビキチン化反応などを行う。さらに、分解制御機構（フィードバック・フィードフォワード制御など）、E3リガーゼおよび分解基質の転写・翻訳レベルの発現調節機構、遺伝学的相互作用などの解析によって、ユビキチン化の制御や分解の生理的意義を調べる。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額は9331円と少額であり、平成27年度は予定とおり研究は進んでいる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度までと同様に、短寿命タンパク質の分解のプロテアソーム依存性を検定して、改変型SGA法によるE3リガーゼの同定を行う。同定したE3リガーゼと分解基質について、免疫沈降およびpull downアッセイによる相互作用の解析、シクロヘキシミドチェイスおよびパルスチェイス法による分解のアッセイ、in vitroユビキチン化反応などを行う。さらに、分解制御機構（フィードバック・フィードフォワード制御など）、E3リガーゼおよび分解基質の転写・翻訳レベルの発現調節機構、遺伝学的相互作用などの解析によって、ユビキチン化の制御や分解の生理的意義を調べる。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] The ubiquitin ligase SCFUcc1 acts as a metabolic switch for the glyoxylate cycle.2015
Author(s)
Nakatsukasa, K., Nishimura, T., Byrne, D., Okamoto, M., Takahashi-Nakaguchi, A., Chibana, H., Okumura, F., Kamura, T.
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Journal Title
Molecular Cell
Volume: 59
Pages: 22-34
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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