キナーゼシグナルの活性制御を行うユビキチン・脱ユビキチン化酵素の網羅的同定

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最近、ユビキチン化修飾・脱修飾酵素により、キナーゼシグナルの活性化のタイミング・持続時間・強さ・場所といった質的変化が調節制御される可能性が示唆され、キナーゼシグナルとユビキチン化の両シグナル経路のクロストークが注目されているが、どのユビキチン化・脱ユビキチン化酵素が個々のキナーゼ分子の活性制御を行うのか、その対応関係は不明である。本研究では、個々のキナーゼの活性制御に特異的なユビキチン化・脱ユビキチン化酵素を同定するためのスクリーニング系を確立し、同定した酵素の機能解析により、ユビキチン化による新たなシグナル制御機構と生理機能の解明を目的としている。今年度は、個々のキナーゼシグナルの活性制御を行う特異的ユビキチン化・脱ユビキチン化酵素を網羅的に同定するため、まず、キナーゼ分子やその制御因子の蛋白質分解とユビキチン化を指標としたスクリーニング系を確立することを目指した。個々の生細胞レベルでのライブイメージング解析を用い、生細胞での蛋白質分解やユビキチン化といった分子レベルでの動的変化を経時的に定量でき、短時間で客観性の高い統計的定量法によるスクリーニングが可能な系を構築した。この系とユビキチン関連分子に絞ったsiRNAライブラリーを用いて、実際に目的のキナーゼに対してスクリーニングを完了した。その結果、目的のキナーゼの分解制御に関わる新たなユビキチン化酵素を幾つか同定することができた。現在、同定したユビキチン化酵素の機能解析を進めると共に、それ以外の別なキナーゼに対して、構築したスクリーニング系の応用についても検討している。