G0期(静止期)細胞の維持に必要なユビキチン依存的タンパク質分解経路の解明

阐明维持 G0（静止）细胞所需的泛素依赖性蛋白质降解途径

基本信息

批准号：
18870034
负责人：
武田鋼二郎
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Okinawa Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18870034/
关键词：
癌発生・分化細胞・組織蛋白質

项目摘要

本研究は、分裂酵母をモデル生物として用いて、G0期(静止期)の維持に必須なユビキチン依存的タンパク質分解経路(以下、UPS)を明らかにすることを目的としている。平成18年度までに、G0期細胞の長期生存維持に、ユビキチン活性化酵素(El)と26Sプロテアソームが必須であることを明らかにした。また、G0期の長期生存維持に必要なユビキチン共役酵素(E2)のスクリーニングを行い、Ubc3がG0期長期生存維持に必須であることを明らかにした。これらの結果を受けて平成19年度は以下の解析をおこなった。G0期におけるUPS欠損が引き起こす異常を詳細に解析するため、透過型電子顕微鏡による形態観察をおこなった。その結果、G0期のプロテアソーム失活は、(1)部分的な核膜の破綻(2)核内での凝集物蓄積(3)核内での小胞様構造の形成(4)ミトコンドリアの消失を引き起こすことが明らかになった。これらはG0期でのプロテアソーム変異体特異的な表現型であったことから、G0期でのUPSの必須機能はこれらの表現型と密接に関わることが示唆された。次にG0期プロテアソーム変異体でのプロテオーム解析を行った。その結果、G0期でUPSが破綻すると、(1)酸化ストレスによって誘導される蛋白質の量が増加する、(2)ミトコンドリア蛋白質が大幅に減少することが明らかとなった。電子顕微鏡の結果からもミトコンドリアの消失が示されているため、ミトコンドリアに注目し解析をすすめた。その結果、G0期のUPS欠損では、ミトコントリアの選択的な分解が異常に亢進していることが明らかとなった。G0期におけるUPSの必須機能のひとつはミトコンドリアの維持であることが示唆された。以上の結果をもって、現在、投稿準備中である。

这项研究旨在阐明使用裂变酵母作为模型生物的泛素依赖性蛋白水解途径（UPS）。到2006年，揭示了泛素激活酶（EL）和26S蛋白酶体对于维持G0相细胞的长期存活至关重要。此外，在G0期进行了长期生存所需的泛素结合酶（E2）的筛选，这表明UBC3对于G0阶段的长期生存至关重要。基于这些结果，在2007年进行了以下分析。为了详细分析G0阶段UPS缺乏引起的异常，使用透射电子显微镜观察到形态。结果表明，G0期引起的蛋白酶体失活（1）部分核膜破坏，2）聚集体在核中积累，3）3）核中囊泡样结构的形成，4）4）线粒体消失。这些是G0中的蛋白酶体突变特异性表型，表明G0中UPS的基本功能与这些表型密切相关。接下来，对G0相蛋白酶体突变体进行了蛋白质组分析。结果，据表明，如果在G0期间UPS崩溃（1）氧化应激诱导的蛋白质量增加，并且（2）线粒体蛋白会显着降低。电子显微镜结果还显示了线粒体的消失，因此我们专注于线粒体和建议的分析。结果，据揭示了在G0期UPS缺乏症中，线粒体的选择性降解异常增加。有人认为，在G0阶段，UPS的重要功能之一是维持线粒体。通过上述结果，提交目前正在准备中。