光誘起型段階的伸長戦略に基づく分岐ポリユビキチン鎖群の合成と構造機能相関の抽出

基于光诱导逐步延伸策略的支化多泛素链合成及结构功能关系提取

• 批准号: 22K14778
• 负责人: 古畑 隆史
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14778/
• 关键词: ユビキチン; 分岐鎖; プロテアソーム; ワンポット合成; ポリユビキチン; 段階的伸長; 光分解性保護基

近年、タンパク質品質管理機構における不均一ユビキチン鎖の果たす役割が注目されている。特に、K48鎖とK11、 K29、K63鎖を併せ持つ不均一鎖は、ユビキチン－プロテアソーム系において従来分解誘導因子として考えられてきたK48均一鎖よりも強い誘導能を発揮しうることが示されている。しかし、いかなる構造因子が分岐鎖の強い分解誘導能を実現しているのかという、化学レベルの分子メカニズムは未だ解明されいない。これは、厳密に構造を規定した分岐鎖群を効率的に構築し、分解の素過程における構造機能相関の抽出を可能とする系統的評価系が実現されていないためである。以上の背景から、本研究では光誘起型ワンポット連結反応による分岐ポリユビキチン鎖群の創出を目指す。また、各種ユビキチン鎖を付与した基質タンパク質のプロテアソームによる分解速度を比較し、分岐鎖による分解の効率的な誘導を可能とする分子メカニズムの解明を目指す。

近年来，异源泛素链在蛋白质质量控​​制机制中的作用引起了人们的关注。特别是，已经表明，由 K48 链和 K11、K29 和 K63 链组成的异质链在泛素-蛋白酶体系统中比同质 K48 链表现出更强的诱导能力，传统上将其视为降解。诱发因素。然而，化学水平上的分子机制，即实现强诱导支链分解能力的结构因素，尚未阐明。这是因为尚未实现能够有效构建具有严格定义结构的支链基团并在分解的基本过程中提取结构-功能关系的系统评估系统。基于上述背景，本研究旨在通过光诱导的一锅连接反应创建一组支化的多聚泛素链。我们还将比较底物蛋白与各种泛素链的蛋白酶体降解率，旨在阐明支链有效诱导降解的分子机制。

项目成果

Enzyme mediated one-pot synthesis of branched polyubiquitin (K48/K63) chain via photo-induced stepwise synthesis

通过光诱导逐步合成，酶介导的支链多聚泛素 (K48/K63) 链的一锅法合成

• 发表时间: 2023
• 作者: 渡辺日香里;葉山智絢;四反田功;板垣昌幸;Phebee Angeline Devadasan Racheal
• 通讯作者: Phebee Angeline Devadasan Racheal

The effect of ubiquitin structure on the targeted protein degradation mediated by indirect ubiquitination

泛素结构对间接泛素化介导的靶向蛋白降解的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 渡辺日香里;葉山智絢;四反田功;板垣昌幸;Phebee Angeline Devadasan Racheal;宇野 大輝
• 通讯作者: 宇野 大輝

Synthesis and application of photo-crosslinking heterotypic polyubiquitin probes with different branched structure

不同支链结构光交联异型多聚泛素探针的合成及应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Phebee Angeline Devadasan Racheal;古畑 隆史;豊田 宇咲乃
• 通讯作者: 豊田 宇咲乃