研究代表者：

金井　保
（京都大学・大学院工学研究科　講師）

研究室HP：

http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/atomi-lab/index.php

研究概要：

ユビキチン(Ub)は真核生物内での配列保存性が極めて高く、従ってその分子進化を議論することは極めて困難である。近年、国内地下鉱山の熱水環境のメタゲノム解析より解読された、未培養好熱性アーキア'Caldiarchaeum subterraneum'のゲノム上に、これまで原核生物には存在しないとされてきた真核生物型Ubシステムのホモログが存在することが判明した。分子系統学的解析により、本菌のUb遺伝子群がアーキアに起源をもつ可能性が示されたことから、本Ubシステムは真核生物に至るUbシステム全体の進化を考える上で、極めて重要な存在と言える。これまでの研究において、in vitro再構成実験により本Ubシステムが真核生物型Ubシステムと同様の反応機構でタンパク質を修飾することが明らかとなった。本研究では、本 Ubシステムの細胞内での機能検証を次の目的として、Ub化タンパク質の活性変化やプロテアソームとの反応性について調べる。さらに他生物種（アーキア）細胞内に本Ubシステムを導入し、細胞内での動態も調べる。

 

関連する代表的な論文：

1. Nunoura, T., Takaki, Y., Kakuta, J., Nishi, S., Sugahara, J., Kazama, H., Chee, G.J., Hattori, M., Kanai, A., Atomi, H., Takai, K., and Takami, H. (2011) Insights into the evolution of Archaea and eukaryotic protein modifier systems revealed by the genome of a novel archaeal group, Nucleic Acids Res. 39, 3204-3223.
2. Jun, S.H., Hirata, A., Kanai, T., Santangelo, T.J., Imanaka, T., and Murakami, K.S. (2014) The X-ray crystal structure of the euryarchaeal RNA polymerase in an open-clamp configuration, Nat. Commun. 5, 5132.
3. Kanai, T. and Atomi, H. (2013) Enzymes from thermophilic organisms in Protein Engineering Handbook (Lutz, S. & Bornscheuer, U. T., eds) pp. 145-162, Wiley-VCH, Weinheim, Germany.
4. Kanai, T., Takedomi, S., Fujiwara, S., Atomi, H., and Imanaka, T. (2010) Identification of the Phr-dependent heat shock regulon in the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakaraensis, J. Biochem. 147, 361-370.
5. Kanai, T., Akerboom, J., Takedomi, S., van de Werken, H., Blombach, F., van der Oost, J., Murakami, T., Atomi, H., and Imanaka, T. (2007) A global transcriptional regulator in Thermococcus kodakaraensis controls the expression levels of both glycolytic and gluconeogenic enzyme-encoding genes, J. Biol. Chem. 282, 33659-33670.