ＢＲＣＣ３６複合体によるＫ６３結合型ユビキチン鎖特異的切断メカニズムの解明

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BRCC36を触媒サブユニットとする脱ユビキチン化酵素複合体は，K63結合型ユビキチン鎖（K63鎖）を特異的に切断する活性を持ち，DNA損傷応答や炎症・感染応答においてK63鎖を介した分子シグナル経路を制御する．本研究では，BRCC36複合体の一つであるBRISC複合体とK63鎖との複合体の立体構造をX線結晶構造解析や電子顕微鏡解析により決定し，複数の制御サブユニットによって担われるK63鎖特異的な切断機構を解明することを目的とした．初年度にBRISC複合体の結晶化条件と発現コンストラクトの検討により再現性を高めることができたが，高分解能のデータセットを収集するには至らなかった．そこで，昨年度は，結晶の凍結条件の再検討や生物種の変更による分解能の向上を目指したが，構造決定に適する分解能の回折データを得るには至らなかった．結晶構造解析に加えてクライオ電子顕微鏡解析による構造決定も試みたが構造解析に適する粒子像は観察できなかった。今年度は，数残基レベルで発現コンストラクトを調節することでの分解能の向上を試みたが，分解能は改善しなかった。一方で，BRCC36複合体が関与するDNA損傷応答経路で機能するユビキチン結合酵素RNF168によるK63鎖選択的な認識機構の研究も行った．RNF168には2箇所のK63鎖選択的な結合領域が存在することを示し，その認識機構を複合体の結晶構造解析と変異体の相互作用解析により明らかにした（Takahashi et al., Nat. Commun., 2018）．