ペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送機構におけるタンパク質翻訳後修飾の役割

これまでに14種同定された哺乳動物ペルオキシソーム形成因子(ペルオキシン)のうち、10種はペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送、局在化に関与することが明らかとなってきている。本研究では、C末にRINGフィンガーを持つ3種の真在性ペルオキシソーム膜局在性ペルオキシンPex2p, Pex10p, Pex12p(RINGペルオキシンと呼称)に着目し、これらRINGペルオキシンのユビキチン(Ub)リガーゼ活性とそのペルオキシソーム生合成過程における生理的役割を理解することを目的としている。昨年度の研究により、RINGペルオキシンのうちPex10pにUbリガーゼ活性を見出し、これがペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送に必須であることを明らかにした。本年度は、申請者が確立したin vitro Ub結合実験系に基質候補タンパク質を順次導入することでPex10pのUb化基質の探索を行った。その結果、ペルオキシソーム移行シグナル1型(PTS1)を持つペルオキシソームマトリクスタンパク質の細胞質レセプターであるPex5pが、in vitroにおいてPex10pによりUb化されることが判明した。Pex5pが細胞内でもUb化されていること、in vitroおよびin vivoでもPex10pと結合したことから、Pex5pがPex10pの細胞内Ub化基質の可能性が高いと考えられ、ペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送におけるUb化修飾機構の一端が明らかとなった。

これまでに14種同定された哺乳動物ペルオキシソーム形成因子(ペルオキシン)のうち、10種はペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送、局在化に関与することが明らかとなってきている。本研究では、C末にRINGフィンガーを持つ3種の真在性ペルオキシソーム膜局在性ペルオキシンPex2p, Pex10p, Pex12p(RINGペルオキシンと呼称)に着目し、これらRINGペルオキシンのユビキチン(Ub)リガーゼ活性とそのペルオキシソーム生合成過程における生理的役割を理解することを目的としている。昨年度の研究により、RINGペルオキシンのうちPex10pにUbリガーゼ活性を見出し、これがペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送に必須であることを明らかにした。本年度は、申請者が確立したin vitro Ub結合実験系に基質候補タンパク質を順次導入することでPex10pのUb化基質の探索を行った。その結果、ペルオキシソーム移行シグナル1型(PTS1)を持つペルオキシソームマトリクスタンパク質の細胞質レセプターであるPex5pが、in vitroにおいてPex10pによりUb化されることが判明した。Pex5pが細胞内でもUb化されていること、in vitroおよびin vivoでもPex10pと結合したことから、Pex5pがPex10pの細胞内Ub化基質の可能性が高いと考えられ、ペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送におけるUb化修飾機構の一端が明らかとなった。