プロテアソームシステムによる細胞周期の制御機構

蛋白酶体系统对细胞周期的控制机制

基本信息

批准号：
16026201
负责人：
川原裕之
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Hokkaido University
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでに多くの細胞周期関連蛋白質がユビキチン-プロテアソーム経路で代謝調節されることが明らかにされてきた。ポリユビキチン化された蛋白質は26Sプロテアソームにより認識され分解へと導かれるが、その過程にどのような機構が存在しているかは現在まで明らかではない。我々のこれまでの実験により、プロテアソームユビキチン認識サブユニットには分子多様性が存在し、それぞれ幾つかの基質に対して全く異なる親和性を有することが示された。本補助金受領中、研究代表者は複数の細胞内蛋白質を峻別する基質認識の分子機構を明らかにして、細胞周期の新しい制御機構を提示することを最終目的にしており、そのための第一段階として基質蛋白質とのインターフェースとなるユビキチン認識サブユニット群を対象に、プロテアソームの基質認識多様性の生物学的意義の解明を目指した。その結果、我々は、線虫C.elegansを用いた解析から、ユビキチンレセプターサブユニットの一つRpn10がC.elegansの生殖系列の増殖と分化に必須であることを見い出した。さらに我々は、減数分裂の進行に必須の役割を果たす新規CCCH型Zinc-finger遺伝子群の同定に成功し、これらをMOE-1,-2,-3と命名した。MOE-蛋白質群は卵母細胞など生殖系列に特異的に発現し、その機能阻害は卵減数分裂の停止を引き起こす。最近、我々は、細胞周期の調節に重要な役割を果たすE3ユビキチンリガーゼによってMOE-蛋白質群が減数分裂完了時に特異的にユビキチン化されプロテアソーム経路で分解除去されることを見い出した。これらの研究を通して、プロテアソーム経路の基質認識を基礎にした代謝的安定性の新しい制御機構を明らかにして細胞周期研究に新しい領域を開拓することを最終目標に研究を進めている。

研究表明，许多细胞周期相关蛋白受到泛素-蛋白酶体途径的代谢调节。多泛素化蛋白被26S蛋白酶体识别并引导降解，但迄今为止该过程涉及的机制尚不清楚。我们之前的实验表明，蛋白酶体泛素识别亚基存在分子多样性，每个亚基对几种底物具有完全不同的亲和力。在获得这项资助时，主要研究人员的最终目标是阐明区分多种细胞内蛋白质的底物识别的分子机制，并提出一种新的细胞周期控制机制。我们的目的是阐明蛋白酶体底物识别多样性的生物学意义。，针对作为底物蛋白界面的泛素识别亚基组。结果，我们发现泛素受体亚基之一 Rpn10 对于线虫的种系增殖和分化至关重要。此外，我们成功鉴定了一个在减数分裂进程中发挥重要作用的新型CCCH型锌指基因簇，并将这些基因命名为MOE-1、-2、-3。 MOE蛋白组在卵母细胞等生殖系细胞中特异性表达，抑制其功能会导致卵母细胞减数分裂停滞。最近，我们发现MOE蛋白在减数分裂完成时被E3泛素连接酶特异性泛素化，在细胞周期调节中发挥重要作用，并被蛋白酶体途径降解和去除。通过这些研究，我们正在推进我们的研究，最终目标是发现一种基于蛋白酶体途径中底物识别的新的代谢稳定性控制机制，并开辟细胞周期研究的新领域。