分裂酵母におけるユビキチン経路全体像の把握とプロテオーム構築

了解泛素通路的整体情况并构建裂殖酵母中的蛋白质组

基本信息

批准号：
14014252
负责人：
山尾文明
金额：
$ 2.11万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ユビキチン/プロテアソーム系の構成要素の遺伝子群は全ゲノムの2%に達し、タンパク質合成系に匹敵するシステムを構成し、真核細胞を特徴づける重要な制御系である。最近では、分解以外のシグナルとしてタンパク質の機能変換を想定させるケースもでてきた。したがってそのシステムとしてのゲノム構成の解明は重要な課題となる。逆にゲノムデータはユビキチン/プロテアソーム系のシステム全容の解明に極めて有用である。本研究計画では、分裂酵母でのE2、E3分子種をゲノムデータと連動させながら系統的にサーベイし、各々について遺伝学的にその機能を再検討する。さらに各々の遺伝的、物理的、機能的リンケージの解析から、E2/E3のユビキチン経路を全体的に検証し、細胞機能を制御するユビキチン経路の把握を拡大、再構築することを目的とした.これまでの我々の同定したものを含めて分裂酵母のゲノムデータとあわせて、Ubc14種を確定した。これらの遺伝子破壊株の表現型の詳細な解析を行った.種間で保存されたものもあるが,全く異なる奇異な表現型もいくつか観察された.興味深いものとして,Ubc7の経路を同定した.この経路を阻害すると,mitotic processで組み換え頻度が非常に高くなることから,これが遺伝的組み換えを負に制御していることが判明した.遺伝的組み換えを制御しているUbc7経路のE3機能をになう因子として,cullinの一つを同定した.E2(Ubc)の検索結果が揃ったので,ユビキチン化でその基質認識に最も重要なE3の分子種の検索を行っている.分裂酵母には一群のE3複合体のコアとみなされるcullin蛋白質が3種存在する.ヒトは4種,出芽酵母は1種である.そのうちでE3としての複合体構成が明らかになっているのは出芽酵母のcullinに相当するものだけであり,それ以外は全く不明のままである.我々の注目するUbc7経路はそのうちの一つをE3としている.各々のcullin蛋白質がいかなる複合体を形成しながらE3分子種の多様性を出しているかを,Ubc7経路のE3に注目しながら系統的に調べている.

泛素/蛋白酶体系统组成部分的基因簇占总基因组的2%，构成了可与蛋白质合成系统相媲美的系统，是表征真核细胞的重要控制系统。最近出现的案例表明蛋白质的功能转换是除降解之外的信号。因此，阐明基因组结构作为一个系统是一个重要的问题。另一方面，基因组数据对于阐明整个泛素/蛋白酶体系统非常有用。在本研究项目中，我们将结合基因组数据系统地调查裂殖酵母中的E2和E3分子种类，并从遗传学上重新审视它们的功能。此外，我们的目标是通过分析每个泛素通路的遗传、物理和功能联系来全面验证 E2/E3 泛素通路，并结合裂殖酵母基因组数据扩展和重建我们对控制细胞功能的泛素通路的理解。到目前为止，我们已经确定了 14 个 UBC 物种。我们对这些基因破坏菌株的表型进行了详细分析。虽然有些在物种之间是保守的，但我们也观察到了一些完全不同且奇怪的表型。有趣的是，我们鉴定了 Ubc7 途径。抑制该途径会导致有丝分裂。随着重组频率在此过程中变得极高，人们发现这会对基因重组产生负面影响。现在我们已经找到了 E2 (Ubc) 的所有搜索结果，我们正在寻找对其通过泛素化进行底物识别最重要的 E3 分子种类。在裂殖酵母中，有一组核心 E3。 cullin蛋白被认为是3。人类有 4 种，酿酒酵母有 1 种。其中，E3 的复杂组成只有酿酒酵母的 cullin 是已知的，其余的完全未知。 Ubc7途径中，E3就是其中之一。我们系统地研究了每种cullin蛋白形成什么样的复合物并产生多种E3分子种类，重点关注Ubc7途径中的E3。