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2020 Fiscal Year Annual Research Report

炎症・免疫シグナル制御に関与する2種の新規ユビキチンリガーゼの解析

Research Project

Project/Area Number 18H02619
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

徳永 文稔  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (00212069)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsタンパク質 / 酵素 / 細胞 / 炎症 / ユビキチン
Outline of Annual Research Achievements

ユビキチンは、プロテアソーム分解のみならず、多彩な細胞機能を制御する。近年、ユビキチン修飾では分岐鎖や混合鎖など複雑ユビキチン鎖生成が明らかになり、注目されている。我々は、ユビキチンのN末端を介する直鎖状ユビキチン鎖(M1鎖)を生成するLUBACユビキチンリガーゼ(E3)を見出し、LUBACが炎症や免疫制御に重要なNF-κBシグナル経路を活性化し、細胞死を抑制することを見出した。さらに、LUBACが他のE3と協調的に働くことで直鎖とLys63(M1/K63)の混合鎖など、複雑なユビキチン鎖を生成する可能性を見出している。本研究で我々は、LUBACに会合し、付加的に複雑なユビキチン鎖生成に関わるE3候補を探索し、2種の新規RING型E3(LUBAC-associated protein 1と2、各LAP1/LAP2と略)を見出し、その細胞機能を精査した。
その結果、LAP1はLUBACによるNF-κB活性化を抑制するとともに、炎症性サイトカインTNF-αによって誘導されるアポトーシスに対しては促進的で、ネクロプトーシスは抑制することが明らかになった。この過程では、LAP1が先行して付加するユビキチン鎖がシードとなって、これにM1鎖が付加されることで複雑なユビキチン鎖が生成される可能性があることを見出した。
一方、LAP2はLUBACサブユニットにK63鎖を付加して、NF-κBシグナルをさらに亢進させることを突き止めた。LAP2の完全KOマウスは胎生致死であるが、E3活性を喪失させたLAP2のノックインマウスは誕生することから、LAP2はE3活性非依存的に発生段階で重要な役割を果たすことを見出している。これらの結果から、LUBACとLAP1、LAP2とのE3間相互作用は、複雑なユビキチン鎖生成を介して炎症や細胞死を制御しており、炎症の遷延、細胞死を伴う各種疾患に関わる可能性がある。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 6 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Linear ubiquitination in immune and neurodegenerative diseases, and beyond2022

    • Author(s)
      Tokunaga Fuminori、Ikeda Fumiyo
    • Journal Title

      Biochemical Society Transactions

      Volume: 50 Pages: 799~811

    • DOI

      10.1042/BST20211078

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Capacity of extracellular globins to reduce liver fibrosis via scavenging reactive oxygen species and promoting MMP-1 secretion2022

    • Author(s)
      Hieu Vu Ngoc、Thuy Le Thi Thanh、Hai Hoang、Dat Ninh Quoc、Hoang Dinh Viet、Hanh Ngo Vinh、Phuong Dong Minh、Hoang Truong Huu、Sawai Hitomi、Shiro Yoshitsugu、Sato-Matsubara Misako、Oikawa Daisuke、Tokunaga Fuminori、Yoshizato Katsutoshi、Kawada Norifumi
    • Journal Title

      Redox Biology

      Volume: 52 Pages: 102286~102286

    • DOI

      10.1016/j.redox.2022.102286

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Th2 cells and macrophages cooperatively induce allergic inflammation through histamine signaling2021

    • Author(s)
      Iwasaki Naruhito、Terawaki Seigo、Shimizu Kouhei、Oikawa Daisuke、Sakamoto Hirokazu、Sunami Kishiko、Tokunaga Fuminori
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Pages: e0248158

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0248158

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Th2 cell-derived histamine is involved in nasal Th2 infiltration in mice2021

    • Author(s)
      Iwasaki Naruhito、Terawaki Seigo、Shimizu Kouhei、Oikawa Daisuke、Sakamoto Hirokazu、Sunami Kishiko、Tokunaga Fuminori
    • Journal Title

      Inflammation Research

      Volume: 70 Pages: 539~541

    • DOI

      10.1007/s00011-021-01458-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crosstalk Between NDP52 and LUBAC in Innate Immune Responses, Cell Death, and Xenophagy2021

    • Author(s)
      Miyashita Hirohisa、Oikawa Daisuke、Terawaki Seigo、Kabata Daijiro、Shintani Ayumi、Tokunaga Fuminori
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 12 Pages: 635457

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.635475

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Interplay between protein acetylation and ubiquitination controls MCL1 protein stability2021

    • Author(s)
      Shimizu Kouhei、Gi Min、Suzuki Shugo、North Brian J.、Watahiki Asami、Fukumoto Satoshi、Asara John M.、Tokunaga Fuminori、Wei Wenyi、Inuzuka Hiroyuki
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 37 Pages: 109988~109988

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109988

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Coordination of retrotransposons and type I interferon with distinct interferon pathways in dermatomyositis, systemic lupus erythematosus and autoimmune blistering disease2021

    • Author(s)
      Kuriyama Yuko、Shimizu Akira、Kanai Saki、Oikawa Daisuke、Motegi Sei-ichiro、Tokunaga Fuminori、Ishikawa Osamu
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 23146

    • DOI

      10.1038/s41598-021-02522-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hexa Histidine?Tagged Recombinant Human Cytoglobin Deactivates Hepatic Stellate Cells and Inhibits Liver Fibrosis by Scavenging Reactive Oxygen Species2021

    • Author(s)
      Dat NQ, Thuy LTT, Hieu VN, Hai H, Hoang DV, Thi Thanh Hai N, Thuy TTV, Komiya T, Rombouts K, Dong MP, Hanh NV, Hoang TH, Sato-Matsubara M, Daikoku A, Kadono C, Oikawa D, Yoshizato K, Tokunaga F, Pinzani M, Kawada N.
    • Journal Title

      Hepatology

      Volume: 73 Pages: 2527~2545

    • DOI

      10.1002/hep.31752

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The synchronized gene expression of retrotransposons and type I interferon in dermatomyositis2021

    • Author(s)
      Kuriyama Yuko、Shimizu Akira、Kanai Saki、Oikawa Daisuke、Tokunaga Fuminori、Tsukagoshi Hiroyuki、Ishikawa Osamu
    • Journal Title

      Journal of the American Academy of Dermatology

      Volume: 84 Pages: 1103~1105

    • DOI

      10.1016/j.jaad.2020.05.051

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MIND bomb 2 prevents RIPK1 kinase activity-dependent and -independent apoptosis through ubiquitylation of cFLIPL2021

    • Author(s)
      Nakabayashi Osamu、Takahashi Hirotaka、Moriwaki Kenta、Komazawa-Sakon Sachiko、Ohtake Fumiaki、Murai Shin、Tsuchiya Yuichi、Koyahara Yuki、Saeki Yasushi、Yoshida Yukiko、Yamazaki Soh、Tokunaga Fuminori、Sawasaki Tatsuya、Nakano Hiroyasu
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 4 Pages: 80

    • DOI

      10.1038/s42003-020-01603-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] cyclic GMP-AMP synthase (cGAS)2021

    • Author(s)
      徳永文稔
    • Journal Title

      アレルギー

      Volume: 70 Pages: 1239-1240

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 直鎖状ユビキチン鎖による炎症制御2021

    • Author(s)
      徳永文稔
    • Journal Title

      炎症と免疫

      Volume: 29 Pages: 201-208

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 完全web形式での医学部1年生に対する遺伝カウンセリングロールプレイ2021

    • Author(s)
      馬場遥香, 浄弘裕紀子, 堀田純子, 徳永文捻, 瀬戸俊之
    • Organizer
      第44回日本遺伝カウンセリング学会学術集会
  • [Presentation] 全身性エリテマトーデス、皮膚筋炎、自己免疫水泡症における協調したレトロトランスポゾンとⅠ型IFN経路の特徴2021

    • Author(s)
      栗山裕子、清水晶、金井早紀、及川大輔、徳永文稔、石川治、茂木精一郎
    • Organizer
      第68回北関東医学会総会
  • [Presentation] A novel LUBAC-associated protein plays important roles in inflammatory response through regulation of programmed cell death2021

    • Author(s)
      Tran Thi Thuy Linh、清水康平、及川大輔、高橋宏隆、澤崎達也、徳永文稔
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
  • [Presentation] p300-mediated acetylation promotes MCL1 stabilization and tumorigenesis2021

    • Author(s)
      清水康平, 魏民, 鈴木周五, 徳永文稔, 犬塚博之, Wenyi Wei
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
  • [Presentation] Identification of OTUD1 deubiquitinase as a regulator for innate immune responses, cell death, and inflammatory bowel disease2021

    • Author(s)
      Oikawa D, Gi M, Kosako H, Shimizu K, Shiota M, Takahashi H, Sawasaki T, Tokunaga F
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
    • Invited
  • [Presentation] HOIPIN-8, a chemical inhibitor for linear ubiquitination, suppresses ALS-related TDP-43 aggregation and inflammatory responses in neuronal cells2021

    • Author(s)
      Zhang Q, Terawaki S, Tokunaga F
    • Organizer
      第15回日本臨床ストレス応答学会
  • [Presentation] LUBACユビキチンリガーゼと直鎖状ユビキチン鎖が筋萎縮性側索硬化症関連タンパク質TDP-43の細胞質内凝集形成を促進する2021

    • Author(s)
      寺脇正剛, 張強, 及川大輔, 林邦忠, 布村一人, 駒川晋輔, 臼杵克之助, 徳永文稔
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 直鎖状ポリユビキチン鎖デコーダーZnUBPのNF-κBシグナル制御機構の解明2021

    • Author(s)
      岩崎誠, 長尾和哉, 及川大輔, 小迫英尊, 徳永文稔, 高橋宏隆, 澤崎達也
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 脱ユビキチン化酵素USP15を特異的に阻害する低分子化合物の開発2021

    • Author(s)
      檜垣佳奈, 山中聡士, 佐藤裕介, 髙谷大輔, 本間光貴, 徳永文稔, 高橋宏隆, 澤崎達也
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] A novel LUBAC-associated protein regulates NF-κB activation, apoptosis and necroptosis pathway2021

    • Author(s)
      清水康平, Tran Thi Thuy Linh, 及川大輔, 高橋宏隆, 澤崎達也, 徳永文稔
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Cellular functions regulated by complex-type ubiquitination including linear polyubiquitin chain2021

    • Author(s)
      Tokunaga F, Terawaki S, Oikawa D, Shimizu K
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Remarks] 大阪市立大学大学院医学研究科分子病態学

    • URL

      http://osaka-cu-1seika.umin.jp

URL: 

Published: 2022-12-28  

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