HOME > 研究組織 > 計画研究班 > A02 ユビキチン修飾の識別、検出法の開発とその応用

ユビキチン識別タンパク質による
ポリユビキチン鎖情報のデコード機構とその役割

研究代表者：

川原 裕之
（首都大学東京・大学院理工学研究科・生命科学専攻　教授）

研究室HP：
http://www.comp.tmu.ac.jp/saisei/index.html

研究概要：

BAG6は、ヒト染色体MHC領域にコードされるユビキチン様タンパク質として同定されました。その機能は長らく不明でしたが、BAG6はユビキチン化された新合成不良ポリペプチドを認識し、これらをプロテアソーム依存的分解系にリクルートすることを我々は明らかにしました。また、BAG6はリボソームから生まれ出てきたばかりの膜タンパク質の膜貫通ドメインをトラップし、小胞体膜へのアッセンブリを促進します。このようにBAG6は新生タンパク質の品質管理に関与していることが明らかなのですが、その作用機構は十分解明されていません。我々は、BAG6が細胞内で複数のユビキチン結合タンパク質群と複合体を形成しうること、その基質認識は新合成ポリペプチドに特異的であることを見いだしました。本研究ではBAG6複合体の全容を解明し、新合成ポリペプチドの運命を決定する新経路の解明を目指します。また、BAG6複合体の基質には、免疫の制御を司る膜タンパク質群が多く含まれています。これら膜タンパク質の挙動がBAG6複合体によって精緻にコントロールされる機構と意義を、ユビキチン認識の観点から明らかにしていきます。


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ユビキチン情報のデコードと新合成タンパク質群の品質管理


関連する代表的な論文：
  1. Kuwabara, N., Minami, R., Yokota, N., Matsumoto, H., Senda, T., Kawahara, H. (co-corresponding author), and Kato, R. (2015) Structure of a BAG6 (bcl-2-associated athanogene 6)–Ubl4a (ubiquitin-like protein 4a) complex reveals a novel binding interface that functions in tail-anchored protein biogenesis. J. Biol. Chem. 290, 9387-9398.
  2. Kawahara, H., Minami, R. and Yokota, N. (2013) JB Review: BAG6/BAT3: Emerging roles in quality control for nascent polypeptides. J. Biochem. 153, 147-160.
  3. Kagawa, H., Shino, Y., Kobayashi, D., Demizu, S., Shimada. M., Ariga, H., and Kawahara, H. (2011) A novel signaling pathway mediated by the nuclear targeting of C-terminal fragments of mammalian Patched 1. PLoS ONE 6, e18638.
  4. Minami, R., Hayakawa, A., Kagawa, H., Yanagi, Y., Yokosawa, H., and Kawahara, H. (2010) BAG-6 is essential for selective elimination of defective proteasomal substrates. J. Cell Biol. 190, 637-650.
  5. Endo, R., Saito, T., Asada, A., Kawahara, H., and Hisanaga, S.-I. (2009) Commitment of 1-methyl-4-phenylpyrinidinium ion-induced neuronal cell death by proteasome-mediated degradation of p35 Cyclin-dependent kinase 5 activator. J. Biol. Chem. 284, 26029-26039.
  6. Minami, R., Shimada, M., Yokosawa, H., and Kawahara, H. (2007) Scythe/BAG6 regulates apoptosis through modulating ubiquitin-mediated proteolysis of XEF1AO. Biochem. J. (London) 405, 495-501.
  7. Hamazaki, J., Sasaki, K., Kawahara, H., Hisanaga, S., Tanaka, K., and Murata, S. (2007) Rpn10-mediated degradation of ubiquitinated proteins is essential for mouse development. Mol. Cell. Biol. 27, 6629-6638.
  8. Shimada, M., Kanematsu, K., Tanaka, K., Yokosawa, H., and Kawahara, H. (2006) Proteasomal ubiquitin receptor RPN-10 controls sex determination in Caenorhabditis elegans. Mol. Biol. Cell 17, 5356-5371.

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