分裂酵母におけるユビキチン経路全体像の把握とプロテオーム構築

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ユビキチン/プロテアソーム系の構成要素の遺伝子群は全ゲノムの2%に達し、タンパク質合成系に匹敵するシステムを構成し、真核細胞を特徴づける重要な制御系である。最近では、分解以外のシグナルとしてタンパク質の機能変換を想定させるケースもでてきた。したがってそのシステムとしてのゲノム構成の解明は重要な課題となる。逆にゲノムデータはユビキチン/プロテアソーム系のシステム全容の解明に極めて有用である。本研究計画では、分裂酵母でのE2、E3分子種をゲノムデータと連動させながら系統的にサーベイし、各々について遺伝学的にその機能を再検討する。さらに各々の遺伝的、物理的、機能的リンケージの解析から、E2/E3のユビキチン経路を全体的に検証し、細胞機能を制御するユビキチン経路の把握を拡大、再構築することを目的とした.これまでの我々の同定したものを含めて分裂酵母のゲノムデータとあわせて、Ubc14種を確定した。これらの遺伝子破壊株の表現型の詳細な解析を行った.種間で保存されたものもあるが,全く異なる奇異な表現型もいくつか観察された.興味深いものとして,Ubc7の経路を同定した.この経路を阻害すると,mitotic processで組み換え頻度が非常に高くなることから,これが遺伝的組み換えを負に制御していることが判明した.遺伝的組み換えを制御しているUbc7経路のE3機能をになう因子として,cullinの一つを同定した.E2(Ubc)の検索結果が揃ったので,ユビキチン化でその基質認識に最も重要なE3の分子種の検索を行っている.分裂酵母には一群のE3複合体のコアとみなされるcullin蛋白質が3種存在する.ヒトは4種,出芽酵母は1種である.そのうちでE3としての複合体構成が明らかになっているのは出芽酵母のcullinに相当するものだけであり,それ以外は全く不明のままである.我々の注目するUbc7経路はそのうちの一つをE3としている.各々のcullin蛋白質がいかなる複合体を形成しながらE3分子種の多様性を出しているかを,Ubc7経路のE3に注目しながら系統的に調べている.