リングフィンガー型ユビキチンリガーゼ活性を持つがん遺伝子産物の研究

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p53のSUMO化のE3、SUMOリガーゼの同定SUMO化の過程はユビキチン化の過程と似通っていると考えられ、ユビキチン化にみられるE1、E2酵素はそれぞれSua1/Uba2、Ubc9として同定されている。ところがタンパク質基質を認識し、ユビキチン化する酵素E3、ユビキチンリガーゼに相当するSUMOリガーゼは同定されていなかった。そこで酵母は哺乳類のSUMOを結合できるUbc9を持っていることからSUMOをバイト(餌)にして2-ハイブリッド法を行ったところ得られたクローンの中にリングフィンガー様構造を持った遺伝子が存在した。このリングフィンガー様構造を持つタンパク質はこのE3の可能性が考えられた。このタンパク質はヒトPIAS1タンパク質のマウス相同遺伝子、miz1であった。そこでヒトPIAS1を用いてSUMOのE2であるhUbc9との結合を酵母2-ハイブリッド法により検討した。その結果SUMOのE2、hUbc9の結合が観察された。実際にU2OS細胞にp53、SUMO、PIAS1を移入すると、PIAS1の存在に依存して、p53は強くSUMO化され、また、PIAS1のリングフィンガー様構造の変異体ではこのような作用は観察されなかった。PIAS1が細胞内でp53のSUMO化を促進したことからSUMO-E3の可能性が示唆された。そこで次にPIAS1のin vitroでの酵素活性を検討した。p53、SUMO、hUbc9、PIAS1それぞれを大腸菌、あるいはバキュロウイルス系を用いて昆虫細胞で発現させ精製した後、in vitroでp53のSUMO化反応を検討した。その結果、p53のSUMO化はPIAS1存在下で強くみられ、PIAS1がSUMO-E3として働く可能性が強く示唆された。