発癌に関与するユビキチンリガーゼBRCA1の機能解析

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ユビキチン・プロテアソーム系はエネルギー依存的に細胞内タンパク質の分解を行うシステムであり、小さなポリペプチドであるユビキチンが基質分子に鎖状に付加され、これがプロテアソームによって認識されることで特異的な基質分子の分解が可能である。本研究では発癌に関与するBRCA1などのユビキチンリガーゼの基質分子の探索を通しでユビキチン化と発癌との関係を理解することを目的とする。タンパク質のユビキチン化反応は非常に複雑なため、いくつかのモデル基質を用いたin vitroユビキチン化反応系の構築を試みた。いくつかのモデル基質の中で神経変性疾患との関連が示されているタンパク質Ataxic-3が非常に効率よくユビキチン化を受けることを見出した。そこで、Ataxin-3をモデル基質としてin vitroユビキチン化反応系を用いてAtaxin-3に対するユビキチン化関連酵素の同定を試み、VCP/E4BがAtaxin-3のユビキチン化および分解に関与することを示し、本研究内容をEMBO J.に投稿し受理された。また、BRCA1などのユビキチンリガーゼに対する基質分子を探索する手段として、細胞内でユビキチン化しているタンパク質の網羅的探索法を構築している。細胞内から抗ユビキチン化抗体を用いたユビキチン化タンパク質を濃縮し、オンラインLC-タンデム質量分析計によるショットガン解析によってユビキチン化タンパク質(およびその結合タンパク質)を数百種類同定することに成功している。現在、本方法と遺伝子ノックダウンなどを併用して基質分子の探索を行っている。