ユビキチンプロテアソームシステムにおける新たな基質選択性についての解析

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本研究の目的は、Rpn10c-Scythe/BAG6依存的分解機構の生体内における機能を解析し、ユビキチン-プロテアソームシステム(以下UPS)における新たな基質選択性、即ちプロテアソーム自体、またリクルート分子の基質選別性を明らかにすることである。これまでにRpn10cは発生段階特異的に発現していることを見出していたが、生理的な機能は不明であった。そこでまず、Rpn10c結合タンパク質として同定したScythe/BAG6の機能を解析することによりRpn10cの存在意義、UPSの基質選択性に迫ることとした。まず哺乳類培養細胞を用いてScythe/BAG6のUPSにおける分子メカニズムの解析を行った結果、Scythe/BAG6がユビキチン化タンパク質をプロテアソームヘ運ぶリクルート分子であることが示唆された。次にScythe/BAG6がリクルートするUPSの基質を、各種データベース、MALDI TOF/TOF MSを用いたPMF等を駆使して探索したところ、その候補の一つがnascent polypeptides(翻訳段階で生成する不完全なポリペプチド)であることを明らかにした。またin vitro翻訳系を用いてより詳細な解析を行った結果、Scythe/BAG6の機能阻害により、nascent polypeptidesのユビキチン化が阻害されることを見出した。さらに、nascent polypeptidesはMHC class Iに提示されるペプチドの供給源であることが明らかになっており、Scythe/BAG6ノックダウンにより細胞表面に発現するMHC class I量が減少した。これらの結果よりScythe/BAG6は、nascent polypeptidesをプロテアソームヘリクルートし、その分解とMHC class Iによる抗原提示に関与することが示唆される。またScythe/BAG6は「リクルート」という機能において、従来のリクルート分子のように「ユビキチン化した基質」をプロテアソームヘ運ぶのではなく、「ユビキチン化を促す」プラットフォーム様の役割を果たしつつ基質をプロテアソームヘ運ぶことが示唆される。現在これらScythe/BAG6の機能にRpn10cが関与するかどうか解析を行っている。