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2020 Fiscal Year Annual Research Report

自然免疫分子STINGを介したシグナル伝達経路の重層的プロテオーム解析

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative understanding of biological signaling networks based on mathematical science
Project/Area Number 19H04966
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

小迫 英尊  徳島大学, 先端酵素学研究所, 教授 (10291171)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
KeywordsSTING / 自然免疫 / プロテオーム / BioID / ビオチン / Tamavidin / GFP-Trap / nanobody
Outline of Annual Research Achievements

近接依存性ビオチン標識(BioID)法は、ビオチン化酵素との融合タンパク質を発現する細胞内において直近に位置するタンパク質をビオチン化した後、抽出液からアビジンビーズで精製することにより、生きた細胞内で相互作用タンパク質を大規模に検出できる画期的な方法である。本研究では、ビオチンとの可逆的結合能を有する新規アビジン様タンパク質Tamavidin 2-REVを利用し、ビオチン標識後の細胞消化物からビオチン化ペプチドを簡便かつ高効率に精製する技術を開発した。本年度はこの技術を改良することで非ビオチン化タンパク質の混入を排除し、自然免疫分子STINGと相互作用するタンパク質候補のビオチン化ペプチドを質量分析によって4000種類以上同定することに成功した。得られたSTING相互作用因子の候補のうち、IRF5とIFITM3に注目して解析を進めたところ、IRF5はSTINGの下流で活性化するTBK1によってリン酸化されることがPhos-tagウェスタンブロットによって明らかになった。また、IFITM3はSTING活性化の後期において、エンドソームやリソソーム上でSTINGと相互作用することが判明した。今回開発したTamavidin 2-REVを用いたビオチン化ペプチドの精製法は、BioID法のみならず、ビオチン化に基づくタンパク質の相互作用、翻訳後修飾、およびトポロジーなどの同定に有用であると考えられた。また、GFPとSTINGの融合タンパク質を安定発現する細胞を低濃度ホルムアルデヒドで処理し、クロスリンクされたGFP-STING複合体をGFP結合nanobodyを固定化したビーズであるGFP-Trapで免疫沈降することにより、STINGの活性化の時間経過に依存して様々なオルガネラ関連タンパク質が結合することが判明した。

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

    (5 results)

All 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Mammalian BCAS3 and C16orf70 associate with the phagophore assembly site in response to selective and non-selective autophagy2021

    • Author(s)
      Kojima Waka、Yamano Koji、Kosako Hidetaka、Imai Kenichiro、Kikuchi Reika、Tanaka Keiji、Matsuda Noriyuki
    • Journal Title

      Autophagy

      Volume: - Pages: 1~26

    • DOI

      10.1080/15548627.2021.1874133

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The ubiquitination-deubiquitination cycle on the ribosomal protein eS7A is crucial for efficient translation2021

    • Author(s)
      Takehara Yuka、Yashiroda Hideki、Matsuo Yoshitaka、Zhao Xian、Kamigaki Akane、Matsuzaki Tetsuo、Kosako Hidetaka、Inada Toshifumi、Murata Shigeo
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 24 Pages: 102145~102145

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102145

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] AirID, a novel proximity biotinylation enzyme, for analysis of protein?protein interactions2020

    • Author(s)
      Kido Kohki、Yamanaka Satoshi、Nakano Shogo、Motani Kou、Shinohara Souta、Nozawa Akira、Kosako Hidetaka、Ito Sohei、Sawasaki Tatsuya
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.7554/eLife.54983

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] BioID screening of biotinylation sites using the avidin-like protein Tamavidin 2-REV identifies global interactors of stimulator of interferon genes (STING)2020

    • Author(s)
      Motani Kou、Kosako Hidetaka
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 295 Pages: 11174~11183

    • DOI

      10.1074/jbc.RA120.014323

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 最先端プロテオミクス技術を用いた疾患に関与するシグナル伝達機構の解明2020

    • Author(s)
      小迫 英尊
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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