T細胞における直鎖状ユビキチン鎖形成を介した新規NF-κB活性化機構の解析

T 细胞中线性泛素链形成介导的新型 NF-κB 激活机制分析

• 批准号: 18K06918
• 负责人: 後藤 栄治
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K06918/
• 关键词: NF-κB; ユビキチン

LUBAC(linear ubiquitin chain assembly complex)は、HOIL-1L、HOIP、SHARPINからなる約600kDaの複合体型ユビキチンリガーゼであり、ユビキチンのN末端Metを介する直鎖状ユビキチン鎖を特異的に生成する。LUBACによって生成された直鎖状ユビキチン鎖は、炎症や免疫制御に中心的な役割を果たすNF-κBシグナルの活性化や細胞死制御に関与することが知られている。本研究課題では、T細胞受容体(TCR)刺激に伴うNF-κB活性化へのLUBACの寄与を明らかにすると共に、直鎖状ユビキチン鎖形成とNF-κB活性化との関係を数理シミュレーションにより解析し、NF-κB活性化における直鎖状ユビキチン鎖形成の重要性について検討を行った。CRISPR/Cas9システムによりHOIP欠損Jurkat細胞を作製し、TCR刺激に伴うNF-κB活性化を解析した。その結果、LUBAC活性はTCRを介したNF-κB活性化に必須であることが分かった。さらに、LUBACはTCR刺激依存的にCARMA1-BCL10-MALT1から成るCBM複合体と相互作用し、MALT1→CARMA1→BCL10の順に直鎖状ユビキチン鎖を付加することが明らかとなった。また、数理シミュレーションを用いた解析により、CBM複合体の直鎖状ユビキチン化は相互に影響を与え、CBM複合体とNEMOの直鎖状ユビキチン化がIKK活性化を導くことを見出した。また、脱ユビキチン化酵素であるOTULIN、CYLDの関与を調べた結果、OTULIN欠損により顕著なNF-κB活性亢進が認められた。これらの結果は、TCR刺激を介したNF-κB活性化経路における直鎖状ユビキチン鎖形成の関与を示した重要な知見であり、将来的に、NF-κBの活性化が関与する様々な疾患発症機構の解明にも繋がるものと考える。

LUBAC（线性泛素链组装复合物）是一种约 600 kDa 的复合型泛素连接酶，由 HOIL-1L、HOIP 和 SHARPIN 组成，通过泛素 N 末端的 Met 特异性生成线性泛素链。 LUBAC 产生的线性泛素链已知参与 NF-κB 信号的激活，该信号在炎症和免疫调节以及细胞死亡的控制中发挥核心作用。在本研究项目中，我们将阐明LUBAC对T细胞受体（TCR）刺激相关的NF-κB激活的贡献，并利用数学模拟研究线性泛素链形成与NF-κB激活之间的关系，并分析其重要性。 NF-κB 激活中线性泛素链形成的研究。我们使用 CRISPR/Cas9 系统生成了 HOIP 缺陷的 Jurkat 细胞，并分析了与 TCR 刺激相关的 NF-κB 激活。结果表明，LUBAC 活性对于 TCR 介导的 NF-κB 激活至关重要。此外，还发现LUBAC以TCR刺激依赖性方式与由CARMA1-BCL10-MALT1组成的CBM复合物相互作用，并按照MALT1→CARMA1→BCL10的顺序添加线性泛素链。此外，数学模拟分析表明，CBM复合物的线性泛素化相互影响，并且CBM复合物和NEMO的线性泛素化导致IKK激活。此外，通过研究去泛素化酶 OTULIN 和 CYLD 的参与，发现 OTULIN 缺乏显着增强 NF-κB 活性。这些结果是重要的发现，证明线性泛素链形成参与TCR刺激介导的NF-κB激活途径，并且在未来，涉及NF-κB激活的各种疾病我们相信这也将导致。阐明发病机制。

项目成果

TCRシグナルにおける直鎖状ユビキチン化形成の数理モデル解析

TCR信号中线性泛素化形成的数学模型分析

• 发表时间: 2018
• 作者: 後藤 栄治;濱田 大輔;鈴木 貴;徳永 文稔
• 通讯作者: 徳永 文稔