p57^<kip2>のユビキチンリガーゼ(E3)の同定

p57^<kip2> 泛素连接酶 (E3) 的鉴定

• 批准号: 14033254
• 负责人: 村田 茂穂
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14033254/
• 关键词: 細胞周期; ユビキチンリガーゼ; CDKインヒビター; TGFβ; 骨分化

当該研究部門ではCDK(サイクリン依存性キナーゼ)インヒビターであるp57^<Kip2>の作用についてマウスやラットから分離した骨芽細胞における機能解析を進めてきた.その結果,申請者らは(1)p57^<Kip2>がTGFβの刺激で速やかに分解すること(J.Biol.Chem.,1999)と(2)TGFβ依存的なp57^<Kip2>の分解が,TGFβシグナル系の仲介因子Smad依存的な転写を介していることを明らかにした(J.Biol.Chem.,2001).その後の研究から,もう一つのCDKインヒビターであるp27^<Kip1>の動態と併せて解析した結果,TGFβ刺激はp57^<Kip2>の分解を誘導したが,、p27^<Kip1>の分解を誘導しないこと,さらにp57^<Kip2>の分解消失は細胞の増殖開始とは関係しないことを突き止めた.次に骨分化を誘導するBMP (bone morphologic protein)刺激を加えたところp57^<Kip2>の分解消失は認められない事を見い出し,さらにp57^<Kip2>がTGFβ刺激によって分解されるとBMP刺激による骨分化誘導が阻害されることを明らかにした(論文投稿中).これらの結果から,p57^<Kip2>のノックアウトマウスで報告された骨形成異常の生理的意義を説明することが可能となった.即ち,p27^<Kip1>とp57^<Kip2>のユビキチン化依存的な分解は,骨芽細胞の増殖と分化の制御に重要な役割を果たしていることが明らかになったのである.我々は以前にSCFユビキチンリガーゼの必須な制御因子であるUba3のノックアウトマウスでp57^<Kip2>が蓄積していることを明らかにしており,現在TGFβ刺激によって誘導される新たなユビキチンリガーゼ(E3)がp57^<Kip2>特異的なユビキチンリガーゼである可能性について解析を行っている.そして骨芽細胞にTGFβ刺激したさいに発現が誘導されるE3の同定に成功した。さらにこのE3がp57に特異的に結合すること、in vitroでp57のリン酸化特異的にユビキチン化を行うことを見いだし、p57特異的なE3であることを明らかにした。

When the research department で は CDK (サ イ ク リ ン dependency キ ナ ー ゼ) イ ン ヒ ビ タ ー で あ る p57 ^ < Kip2 > の role に つ い て マ ウ ス や ラ ッ ト か ら separation し た bone bud cells に お け る function analytical を into め て き た. そ の results, applicants ら は (1) p57 ^ < Kip2 > が TGF beta の stimulus で speed や か に points Solution す る こ と (J.B iol. Chem., 1999) と (2) the TGF beta interdependent な p57 ^ < Kip2 > が の decomposition, TGF beta シ グ ナ ル is の placement factor dependent on Smad な planning write を interface し て い る こ と を Ming ら か に し た (J.B iol. Chem., 2001). The そ の の study after か ら, も う a つ の CDK イ ン ヒ ビ タ ー で あ る p27 ^ < Kip1 > の dynamic と and せ て parsing し た results, TGF beta stimulus は p57 ^ < Kip2 > の induced decomposition を し た が, and p27 ^ < Kip1 > の induced decomposition を し な い こ と, さ ら に p57 ^ < Kip2 > の breaking down は cells の raised colonization began と は masato Youdaoplaceholder0 な とを とを stop めた. Subに bone differentiation を induces するBMP (bone morphologic Protein) stimulation を え た と こ ろ p57 ^ < Kip2 > の breaking down は recognize め ら れ な を see い い things し, さ ら に p57 ^ < Kip2 > が TGF beta stimulus に よ っ て decomposition さ れ る と BMP stimulus に よ る bone induction が resistance against さ れ る こ と を Ming ら か に し た () in the paper submitted. こ れ ら の results か ら , p57 ^ < Kip2 > の ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス で report さ れ た physiological を illustrate the significance of abnormal bone formation の す る こ と が may と な っ た. Namely ち, p27 ^ < Kip1 > と p57 ^ < Kip2 > の ユ ビ キ チ ン interdependent は な decomposition, bone bud cells と の raised colonization の suppression に important な "を cut fruit た し て い る こ と が Ming ら か に な っ た の で あ る. Before I 々 は に SCF ユ ビ キ チ ン リ ガ ー ゼ の must な suppression factor で あ る Uba3 の ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス で p57 ^ < Kip2 > が accumulation し て い る こ と を Ming ら か に し て お り, TGF beta stimulus now に よ っ て induced さ れ る new た な ユ ビ キ チ ン リ ガ ー ゼ (E3) が p57 ^ < Kip2 > specific な ユ ビ キ チ ン リ ガ ー ゼ で あ る possibility に つ い て parsing line を っ て い る. そ し て bone bud cells に TGF beta stimulus し た さ い に 発 now が induced さ れ る E3 の with fixed に successful し た. さ ら に こ の E3 が p57 に specific に combining す る こ と, the in vitro で p57 の リ ン acidification specific に ユ ビ キ チ ン change line を う こ と を see い だ し, p57 specific な E3 で あ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Tanahashi-Hori T, Tanahashi N, Tanaka K, Chiba T.: "Conditional knockdown of proteasomes results in cell-cycle arrest and enhanced expression of molecular chaperones Hsp70 and Hsp40 in chicken DT40 cells."J Biol Chem. 278(18). 16237-16243 (2003)

Tanahashi-Hori T、Tanahashi N、Tanaka K、Chiba T.：“蛋白酶体的条件性敲低导致细胞周期停滞，并增强鸡 DT40 细胞中分子伴侣 Hsp70 和 Hsp40 的表达。”J Biol Chem。

Mizushima T, Hirao T, Yoshida Y, Lee SJ, Chiba T, Iwai K et al.: "Structural basis of sugar-recognizing ubiquitin ligase."Nat Struct Mol Biol.. (in press). (2004)

Mizushima T、Hirao T、Yoshida Y、Lee SJ、Chiba T、Iwai K 等人：“糖识别泛素连接酶的结构基础”。Nat Struct Mol Biol..（出版中）。

Moriishi K, Okabayashi T, Nakai K, Moriya K, Koike K, Murata S et al.: "PA28gamma-dependent nuclear retention and degradation of hepatitis C virus core protein."J Virol. 77(19). 10237-10249 (2003)

Moriishi K、Okabayashi T、Nakai K、Moriya K、Koike K、Murata S 等：“丙型肝炎病毒核心蛋白的 PA28gamma 依赖性核保留和降解。”J Virol。

Yoshida Y, Tokunaga F, Chiba T, Iwai K, Tanaka K, Tai T.: "Fbs2 is a new member of the E3 ubiquitin ligase family that recognizes sugar chains."J Biol Chem. 278(44). 43877-43884 (2003)

Yoshida Y、Tokunaga F、Chiba T、Iwai K、Tanaka K、Tai T.：“Fbs2 是识别糖链的 E3 泛素连接酶家族的新成员。”J Biol Chem。

Hirano Y, Murata S, Tanaka K, Shimizu M, Sato R.: "Sterol regulatory element-binding proteins are negatively regulated through SUMO-1 modification independent of the ubiquitin/26 S proteasome pathway."J Biol Chem.. 278(19). 16809-16819 (2003)

Hirano Y、Murata S、Tanaka K、Shimizu M、Sato R.：“甾醇调节元件结合蛋白通过 SUMO-1 修饰受到负调节，与泛素/26 S 蛋白酶体途径无关。”J Biol Chem.. 278(19)