USP8による多彩なメンブレントラフィック制御の分子機構とその生理的・病理的意義

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本研究は、脱ユビキチン化酵素ubiquitin-specific protease 8（USP8）が種々のメンブレントラフィック経路を制御する分子機構の解明を目指している。エンドソームを介したメンブレントラフィックのUSP8による制御については、まず、エンドソームに存在するR-SNAREであるVAMP2とVAMP8、およびこれらと複合体を形成するQ-SNAREに着目して解析を進めた。その結果、USP8はVAMP2、VAMP8、STX7を脱ユビキチン化することがわかった。STXと複合体を形成しているVAMP8を免疫沈降法で濃縮したところ、意外なことに複合体内のVAMP8のユビキチン化が検出された。HIV1型レンチウイルスの感染細胞からの出芽の制御については、これまでに、Gagがユビキチン化を受けることが報告されていた。今回、細胞染色によりUSP8とGagが核周辺および細胞膜上の斑点状の領域で共局在すること、免疫沈降によりUSP8とGagが結合することを明らかにした。USP8の発現抑制によりGagのユビキチン化が増加したことから、USP8がGagを脱ユビキチン化することがわかった。さらに、USP8の活性阻害により、ウイルス産生細胞におけるGagとウイルスRNAの結合量が増加し、ウイルス粒子に動員されるウイルスRNAの量も増加した。クッシング病で見られる変異型USP8は、ACTHの分泌を過剰に促進して疾患発症を引き起こす。以前、我々はUSP8に自己阻害ドメインが備わっていることを見つけていた。2021年度は、クッシング病で見られる変異によってUSP8は自己阻害がかからない状態となり、恒常的に活性化することを見出した。