Regulation of substrate specificity of p97 by cofactors

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p97は補因子と共にはたらき、主にユビキチン鎖修飾を受けた基質をアンフォールディングすることでプロテアソーム分解へと導き、多様な細胞機能を制御する。p97が多様な役割を持つのは、ユビキチン鎖修飾の様式が多様である事に加え、p97が約30種類の補因子依存的に基質特異性を獲得しているためである。しかし、ほとんどの補因子についてはp97の基質特異性の決定機構は不明である。本研究では多様な補因子によるp97制御機構を解明するため、生化学的な実験とクライオ電子顕微鏡単粒子解析により、多様な補因子によるp97の基質特異性制御機構を明らかにする。本課題によりそれぞれの補因子によるp97の基質特性制御機構が解明されれば、多様な機能を持つp97の研究が進展し、p97が関与する疾患の発症機構の解明へ繋がる。2021年度にp97を活性を亢進する補因子としてFAF1とUBXD7を発見した。2022年度はさらに、これらの補因子のN末端側、もしくはC末端側を切り詰めることで、これら補因子のいずれの領域がp97の活性に必須であるかを探索し、FAF1とUBXD7が異なる領域でp97を活性化している事を明らかとした。さらに、p97の活性化測定の基質として用いるユビキチン鎖結合型ｍEosの、ユビキチン鎖の鎖長を制御し、p97の活性化にはユビキチンが5分子以上結合したユビキチン鎖が必要であることを明らかにした。一方、クライオ電子顕微鏡による単粒子解析については、p97と補因子との複合体の構造の解明には至っていない。