- 所属部署
- 生命環境系 生命環境群 生命地球科学研究群
- 申請年度
- 2023年度
- キーワード
- 脱ユビキチン化酵素 生体直交反応 ユビキチン 凹凸法
- 研究結果の概要
- 本研究では、細胞内に存在する多数の脱ユビキチン化酵素（DUB）の中から、特定の酵素活性のみを個別かつ高感度に検出・測定できる「生体直交型脱ユビキチン化システム」の開発に成功した。従来の測定法では、類似した構造を持つ多数の酵素群の活性が混在して検出されるため、標的とする特定の酵素のみの挙動を評価することが困難であった。本研究ではBump-and-Holeアプローチを応用し、遺伝子工学的に設計した変異ユビキチン基質と、それに対応する人工変異DUBを精密に組み合わせることで、天然の酵素群の干渉を受けない独立した検出システムの構築に成功した。本成果により、生細胞内の複雑な環境下においても、標的とした特定のDUB活性のみを視覚的に捉え、定量的かつ選択的にモニタリングすることが可能になると考えられる。DUBはがんや神経変性疾患などの病態に深く関与しているため、本システムは病因解明のための分子ツールの提供に留まらず、阻害剤探索や創薬研究を加速する基盤技術として期待される。また、本研究で得たDUB-Ub認識機構の知見をデグロン技術と組み合わせ、新たなタンパク質分解制御手法の構築にも成功した。
- 公表論文
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A strategy for orthogonal deubiquitination using a bump-and-hole aproach, RSC Chemical Biology, 4: 879-883 (2023)
Ubiquitin-Derived Fragment as a Peptide Linker for the Efficient Cleavage of a Target Protein from a Degron, ACS Chemical Biology, 19: 497-505 (2024)
