2024/04/08 更新

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カムラ　タクミ
嘉村　巧
KAMURA, Takumi
所属
大学院理学研究科 理学専攻 生命理学 教授
大学院担当
大学院理学研究科
学部担当
理学部
職名
教授
連絡先
メールアドレス
ホームページ
https://sites.google.com/view/kamura-lab/

学位 1

  1. 医学博士 （ 1996年9月   九州大学 ） 

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研究キーワード 1

  1. タンパク質分解

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研究分野 1

  1. その他 / その他  / 分子生物学

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現在の研究課題とSDGs 1

  1. ユビキチンープロテアソーム系に制御される生命現象の解明

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経歴 1

  1. 名古屋大学   大学院理学研究科   教授

    2005年11月 - 現在

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    国名：日本国

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学歴 1

  1. 九州大学   医学部

    1982年4月 - 1988年3月

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    国名： 日本国

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所属学協会 1

  1. 日本分子生物学会

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論文 50

  1. Proteolysis of adaptor protein Mmr1 during budding is necessary for mitochondrial homeostasis in Saccharomyces cerevisiae 査読有り

    Obara Keisuke, Yoshikawa Taku, Yamaguchi Ryu, Kuwata Keiko, Nakatsukasa Kunio, Nishimura Kohei, Kamura Takumi

    NATURE COMMUNICATIONS   13 巻 ( 1 )   2022年4月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/s41467-022-29704-8

    Web of Science

  2. Role of the San1 ubiquitin ligase in the heat stress-induced degradation of nonnative Nup1 in the nuclear pore complex

    Ikeda, T; Yamazaki, K; Okumura, F; Kamura, T; Nakatsukasa, K

    GENETICS     2024年2月

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  3. E3 Ligases Regulate Organelle Inheritance in Yeast

    Obara, K; Nishimura, K; Kamura, T

    CELLS   13 巻 ( 4 )   2024年2月

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  4. Targeted Protein Degradation Systems: Controlling Protein Stability Using E3 Ubiquitin Ligases in Eukaryotic Species

    Ogawa, Y; Ueda, TP; Obara, K; Nishimura, K; Kamura, T

    CELLS   13 巻 ( 2 )   2024年1月

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  5. Development of AlissAID system targeting GFP or mCherry fusion protein

    Ogawa, Y; Nishimura, K; Obara, K; Kamura, T

    PLOS GENETICS   19 巻 ( 6 )   2023年6月

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  6. Defective import of mitochondrial metabolic enzyme elicits ectopic metabolic stress

    Nishio, K; Kawarasaki, T; Sugiura, Y; Matsumoto, S; Konoshima, A; Takano, Y; Hayashi, M; Okumura, F; Kamura, T; Mizushima, T; Nakatsukasa, K

    SCIENCE ADVANCES   9 巻 ( 15 )   2023年4月

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  7. Regulator of Awn Elongation 3, an E3 ubiquitin ligase, is responsible for loss of awns during African rice domestication 査読有り 国際共著

    Kanako Bessho-Uehara, Kengo Masuda, Diane R Wang, Rosalyn B Angeles-Shim, Keisuke Obara, Keisuke Nagai, Riri Murase, Shin-Ichiro Aoki, Tomoyuki Furuta, Kotaro Miura, Jianzhong Wu, Yoshiyuki Yamagata, Hideshi Yasui, Michael B Kantar, Atsushi Yoshimura, Takumi Kamura, Susan R McCouch, Motoyuki Ashikari

    Proc Natl Acad Sci U S A   120 巻 ( 4 ) 頁： e2207105120   2023年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1073/pnas.2207105120

  8. A tonoplast-localized magnesium transporter is crucial for stomatal opening in Arabidopsis under high Mg2+ conditions

    Inoue Shin-ichiro, Hayashi Maki, Huang Sheng, Yokosho Kengo, Gotoh Eiji, Ikematsu Shuka, Okumura Masaki, Suzuki Takamasa, Kamura Takumi, Kinoshita Toshinori, Ma Jian Feng

    NEW PHYTOLOGIST   236 巻 ( 3 ) 頁： 864 - 877   2022年11月

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    記述言語：日本語  

    DOI： 10.1111/nph.18410

    Web of Science

  9. Triacylglycerol lipase Tgl4 is a stable protein and its dephosphorylation is regulated in a cell cycle-dependent manner in Saccharomyces cerevisiae 査読有り

    Nakatsukasa Kunio, Fujisawa Munetaka, Yang Xiaotan, Kawarasaki Tomoyuki, Okumura Fumihiko, Kamura Takumi

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS   626 巻   頁： 85 - 91   2022年10月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2022.08.022

    Web of Science

  10. Breaking the clip for cargo unloading from motor proteins: mechanism and significance 招待有り

    Obara Keisuke, Kamura Takumi

    MICROBIAL CELL   9 巻 ( 6 ) 頁： 133 - 135   2022年6月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.15698/mic2022.06.779

    Web of Science

  11. A positive genetic selection for transmembrane domain mutations in HRD1 underscores the importance of Hrd1 complex integrity during ERAD

    Nakatsukasa Kunio, Wigge Sylvia, Takano Yuki, Kawarasaki Tomoyuki, Kamura Takumi, Brodsky Jeffrey L.

    CURRENT GENETICS   68 巻 ( 2 ) 頁： 227 - 242   2022年4月

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    記述言語：日本語  

    DOI： 10.1007/s00294-022-01227-1

    Web of Science

  12. Dot6/Tod6 degradation fine-tunes the repression of ribosome biogenesis under nutrient-limited conditions

    Kusama Kino, Suzuki Yuta, Kurita Ena, Kawarasaki Tomoyuki, Obara Keisuke, Okumura Fumihiko, Kamura Takumi, Nakatsukasa Kunio

    ISCIENCE   25 巻 ( 3 )   2022年3月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語  

    DOI： 10.1016/j.isci.2022.103986

    Web of Science

  13. ZSWIM8 is a myogenic protein that partly prevents C2C12 differentiation 査読有り 国際共著

    Okumura Fumihiko, Oki Nodoka, Fujiki Yuha, Ikuta Rio, Osaki Kana, Hamada Shun, Nakatsukasa Kunio, Hisamoto Naoki, Hara Taichi, Kamura Takumi

    SCIENTIFIC REPORTS   11 巻 ( 1 )   2021年10月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/s41598-021-00306-6

    Web of Science

  14. The Rim101 pathway mediates adaptation to external alkalization and altered lipid asymmetry: hypothesis describing the detection of distinct stresses by the Rim21 sensor protein

    Obara Keisuke, Kamura Takumi

    CURRENT GENETICS   67 巻 ( 2 ) 頁： 213 - 218   2021年4月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00294-020-01129-0

    Web of Science

  15. The Rim101 pathway mediates adaptation to external alkalization and altered lipid asymmetry: hypothesis describing the detection of distinct stresses by the Rim21 sensor protein (vol

    Obara Keisuke, Kamura Takumi

    CURRENT GENETICS   67 巻 ( 2 ) 頁： 219 - 219   2021年4月

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    記述言語：日本語  

    DOI： 10.1007/s00294-020-01139-y

    Web of Science

  16. A super-sensitive auxin-inducible degron system with an engineered auxin-TIR1 pair

    Nishimura Kohei, Yamada Ryotaro, Hagihara Shinya, Iwasaki Rie, Uchida Naoyuki, Kamura Takumi, Takahashi Koji, Torii Keiko U., Fukagawa Tatsuo

    NUCLEIC ACIDS RESEARCH   48 巻 ( 18 )   2020年10月

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  17. Rapid turnover of transcription factor Rim101 confirms a flexible adaptation mechanism against environmental stress inSaccharomyces cerevisiae 査読有り

    Obara Keisuke, Higuchi Mai, Ogura Yuki, Nishimura Kohei, Kamura Takumi

    GENES TO CELLS   25 巻 ( 10 ) 頁： 651 - 662   2020年10月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語  

    DOI： 10.1111/gtc.12801

    Web of Science

  18. Cul5-type Ubiquitin Ligase KLHDC1 Contributes to the Elimination of Truncated SELENOS Produced by Failed UGA/Sec Decoding 査読有り

    Okumura Fumihiko, Fujiki Yuha, Oki Nodoka, Osaki Kana, Nishikimi Akihiko, Fukui Yoshinori, Nakatsukasa Kunio, Kamura Takumi

    ISCIENCE   23 巻 ( 3 )   2020年3月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.isci.2020.100970

    Web of Science

  19. N-glycosylation of Rim21 at an Unconventional Site Fine-tunes Its Behavior in the Plasma Membrane 査読有り

    Obara Keisuke, Kotani Tetsuya, Nakatogawa Hitoshi, Kihara Akio, Kamura Takumi

    CELL STRUCTURE AND FUNCTION   45 巻 ( 1 ) 頁： 1 - 8   2020年

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1247/csf.19021

    Web of Science

  20. Hepatic Sdf2l1 controls feeding-induced ER stress and regulates metabolism

    Sasako Takayoshi, Ohsugi Mitsuru, Kubota Naoto, Itoh Shinsuke, Okazaki Yukiko, Terai Ai, Kubota Tetsuya, Yamashita Satoshi, Nakatsukasa Kunio, Kamura Takumi, Iwayama Kaito, Tokuyama Kumpei, Kiyonari Hiroshi, Furuta Yasuhide, Shibahara Junji, Fukayama Masashi, Enooku Kenichiro, Okushin Kazuya, Tsutsumi Takeya, Tateishi Ryosuke, Tobe Kazuyuki, Asahara Hiroshi, Koike Kazuhiko, Kadowaki Takashi, Ueki Kohjiro

    NATURE COMMUNICATIONS   10 巻   2019年2月

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  21. Insulin-like growth factor 1 receptor stabilizes the ETV6-NTRK3 chimeric oncoprotein by blocking its KPC1/Rnf123-mediated proteasomal degradation 査読有り 国際共著

    Cristina E Tognon, Bo Rafn, Naniye Malli Cetinbas, Takumi Kamura, Genny Trigo, Barak Rotblat, Fumihiko Okumura, Masaki Matsumoto, Christine Chow, Monika Davare, Michael Pollak, Thibault Mayor, Poul H Sorensen

    J Biol Chem   293 巻 ( 32 ) 頁： 12502 - 12515   2018年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.RA117.000321

  22. The HECT-type ubiquitin ligase Tom1 contributes to the turnover of Spo12, a component of the FEAR network, in G2/M phase 査読有り

    Nakatsukasa Kunio, Sone Megumi, Alemayehu Dawit Hailu, Okumura Fumihiko, Kamura Takumi

    FEBS LETTERS   592 巻 ( 10 ) 頁： 1716-1724   2018年5月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/1873-3468.13066

    Web of Science

  23. Ubiquitin ligase SPSB4 diminishes cell repulsive responses mediated by EphB2 査読有り

    Okumura Fumihiko, Joo-Okumura Akiko, Obara Keisuke, Petersen Alexander, Nishikimi Akihiko, Fukui Yoshinori, Nakatsukasa Kunio, Kamura Takumi

    MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL   28 巻 ( 24 ) 頁： 3532-3541   2017年11月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1091/mbc.E17-07-0450

    Web of Science

  24. Hypoxia-inducible factor-2a stabilizes the von Hippel-Lindau (VHL) disease suppressor, Myb-related protein 2 査読有り

    Okumura Fumihiko, Joo-Okumura Akiko, Nakatsukasa Kunio, Kamura Takumi

    PLOS ONE   12 巻 ( 4 )   2017年4月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0175593

    Web of Science

  25. Subcellular Fractionation Analysis of the Extraction of Ubiquitinated Polytopic Membrane Substrate during ER-Associated Degradation. 査読有り

    Nakatsukasa, K., Kamura, T.

    PloS One   11 巻 ( 2 ) 頁： e0148327   2016年2月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0148327

  26. ASB7 regulates spindle dynamics and genome integrity by targeting DDA3 for proteasomal degradation. 査読有り

    Uematsu, K., Okumura, F., Tonogai, S., Okumura, AJ., Alemayehu, DH., Nishikimi, A., Fukui, Y., Nakatsukasa, K., and Kamura, T

      215 巻 ( 1 ) 頁： 95-106   2016年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1083/jcb.201603062.

  27. Parallel regulation of VHL disease by pVHL-mediated degradation of B-Myb and HIF-α. 査読有り

    Okumura, F., Uematsu, K., Byrne, SD., Hirano, M., Joo-Okumura, A., Nishikimi, A., Shuin. T., Fukui, Y., Nakatsukasa, K., Kamura, T

    Mol.Cell. Biol.   36 巻 ( 12 ) 頁： 1803-17   2016年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/MCB.00067-16

  28. The role of cullin 5-containing ubiquitin ligases. 査読有り

    Okumura, F., Okumura, AJ., Nakatsukasa, K., Kamura, T

    Cell Division     2016年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1186/s13008-016-0016-3

  29. The ubiquitin ligase SCFUcc1 acts as a metabolic switch for the glyoxylate cycle 査読有り

    1. Nakatsukasa, K., Nishimura, T., Byrne, D., Okamoto, M., Takahashi-Nakaguchi, A., Chibana, H., Okumura, F. and Kamura, T

    Molecular Cell   59 巻 ( 1 ) 頁： 22-34   2015年7月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Despite the crucial role played by the glyoxylate cycle in the virulence of pathogens, seed germination in plants, and sexual development in fungi, we still have much to learn about its regulation. Here, we show that a previously uncharacterized SCF(Ucc1) ubiquitin ligase mediates proteasomal degradation of citrate synthase in the glyoxylate cycle to maintain metabolic homeostasis in glucose-grown cells. Conversely, transcription of the F box subunit Ucc1 is downregulated in C2-compound-grown cells, which require increased metabolic flux for gluconeogenesis. Moreover, in vitro analysis demonstrates that oxaloacetate regenerated through the glyoxylate cycle induces a conformational change in citrate synthase and inhibits its recognition and ubiquitination by SCF(Ucc1), suggesting the existence of an oxaloacetate-dependent positive feedback loop that stabilizes citrate synthase. We propose that SCF(Ucc1)-mediated regulation of citrate synthase acts as a metabolic switch for the glyoxylate cycle in response to changes in carbon source, thereby ensuring metabolic versatility and flexibility.

    DOI： 10.1016/j.molcel.2015.04.013

  30. The nutrient stress-induced small GTPase Rab5 contributes to the activation of vesicle trafficking and vacuolar activity. 査読有り

    3. Nakatsukasa, K., Kanada, A., Matsuzaki, M., Byrne, SD., Okumura, F., Kamura, T

    Journal of biological chemistry   289 巻 ( 30 ) 頁： 20970-20978   2014年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M114.548297

  31. Integrated molecular analysis of clear-cell renal cell carcinoma 査読有り

    2. Sato Y1, Yoshizato T, Shiraishi Y, Maekawa S, Okuno Y, Kamura T, Shimamura T, Sato-Otsubo A, Nagae G, Suzuki H, Nagata Y, Yoshida K, Kon A, Suzuki Y, Chiba K, Tanaka H, Niida A, Fujimoto A, Tsunoda T, Morikawa T, Maeda D, Kume H, Sugano S, Fukayama M, Aburatani H, Sanada M, Miyano S, Homma Y, Ogawa S.

    Nature Genetics   45 巻 ( 8 ) 頁： 860-867   2013年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/ng.2699

  32. A stalled retrotranslocation complex reveals physical linkage between substrate recognition and proteasomal degradation during ER-associated degradation. 査読有り

    Nakatsukasa K, Brodsky JL, Kamura T.

    Molecular biology of the cell   24 巻 ( 11 ) 頁： 1765-1775   2013年6月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1091/mbc.E12-12-0907

  33. Activation of Double-stranded RNA-activated Protein Kinase (PKR) by Interferon-stimulated Gene 15 (ISG15) Modification Down-regulates Protein Translation. 査読有り

    Okumura F, Okumura AJ, Uematsu K, Hatakeyama S, Zhang DE, Kamura T

    Journal of biological chemistry   288 巻 ( 4 ) 頁： 2839-2847   2013年1月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M112.401851

  34. Non-SCF type F-box protein Roy1/Ymr258c interacts with a Rab5-like GTPase Ypt52 and inhibits Ypt52 function. 査読有り

    1. Liu, Y., Nakatsukasa, K., Kotera, M., Kanada, A., Nishimura, T., Kishi, T., Mimura, S., Kamura, T.

    Mol. Biol. Cell   22 巻 ( 9 ) 頁： 1574-1584   2011年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Skp1/Cul1/F-box (SCF)-type F-box proteins are a component of the Cullin-RING SCF ubiquitin E3 ligase, which is involved in numerous cellular processes. However, the function of non-SCF-type F-box proteins remains largely unknown. The Rab5-like small guanosine 5'-triphosphatase Vps21/Ypt51 is a key regulator of intracellular transportation; however, deletion of its isoforms, Ypt52 and Ypt53, results in only a modest inhibition of intracellular trafficking. The function of these proteins therefore remains largely elusive. Here we analyze the role of a previously uncharacterized non-SCF-type F-box protein, Roy1/Ymr258c, in cell growth and intracellular transport in Saccharomyces cerevisiae. Roy1 binds to Ypt52 under physiological conditions, and Skp1 is indispensable for the association of Roy1 with Ypt52. The vps21Δ yeast cells exhibit severe deficiencies in cell growth and intracellular trafficking, whereas simultaneous deletion of roy1 alleviates the defects caused by deletion of vps21. However, additional disruption of ypt52 in roy1Δvps21Δ cells largely suppresses the cell growth and trafficking observed in roy1Δvps21Δ cells. We demonstrate that Roy1 interacts with guanosine 5'-diphosphate-bound and nucleotide-free Ypt52 and thereby inhibits the formation of guanosine 5'-triphosphate-bound, active Ypt52. These results thus indicate that Roy1 negatively modulates cell viability and intracellular transport by suppressing Ypt52.

  35. Cul8/Rtt101 forms a variety of protein complexes that regulate DNA damage response and transcriptional silencing 査読有り

    1. Mimura, S., Yamaguchi, T., Ishii, S., Noro, E., Katsura, T., Obuse, C., Kamura, T

    Journal of biological chemistry   285 巻 ( 13 ) 頁： 9858-9867   2010年3月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The budding yeast, Saccharomyces cerevisiae, has three cullin proteins, which act as platforms for Cullin-based E3 ubiquitin ligases. Genetic evidence indicates that Cul8, together with Mms1, Mms22, and Esc4, is involved in the repair of DNA damage that can occur during DNA replication. Cul8 is thought to form a complex with these proteins, but the composition and the function of Cul8-based E3 ubiquitin ligases remain largely uncharacterized. Herein, we report a comprehensive biochemical analysis of Cul8 complexes. Cul8 was found to form a Cul8-Mms1-Mms22-Esc4 complex under physiological conditions, with Mms1 bridging Cul8 and Mms22 and Mms22 bridging Mms1 and Esc4. Domain analysis demonstrated that the N-terminal region of Mms1 and the C-terminal region of Mms22 are required for the Mms1-Mms22 interaction, whereas the N-terminal region of Mms22 is required for the Mms22-Esc4 interaction. We also found other Cul8-Mms1-binding proteins Ctf4, Esc2, and Orc5 using yeast two-hybrid screening. Esc4 and Ctf4 bound to Mms22 directly and bound to Cul8-Mms1 in the presence of Mms22, whereas Esc2 and Orc5 interacted with both Cul8 and Mms1, independently. We found that Cul8, Mms1, and Mms22 participated in the regulation of transcriptional silencing of yeast telomeres. These results suggest that Cul8-Mms1, as part of various protein complexes, is involved in the regulation of chromatin metabolism.

  36. *SCFDia2 regulates DNA replication forks during S-phase in budding yeast. 査読有り

    Mimura, S., Komata, M., Kishi, T., Shirahige, K., Kamura, T.

    EMBO J.   28 巻 ( 23 ) 頁： 3693-3705   2009年12月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Dia2 is an F-box protein, which is involved in the regulation of DNA replication in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. The function of Dia2, however, remains largely unknown. In this study, we report that Dia2 is associated with the replication fork and regulates replication fork progression. Using modified yeast two-hybrid screening, we have identified components of the replisome (Mrc1, Ctf4 and Mcm2), as Dia2-binding proteins. Mrc1 and Ctf4 were ubiquitinated by SCF(Dia2) both in vivo and in vitro. Domain analysis of Dia2 revealed that the leucine-rich repeat motif was indispensable for the regulation of replisome progression, whereas the tetratricopeptide repeat (TPR) motif was involved in the interaction with replisome components. In addition, the TPR motif was shown to be involved in Dia2 stability; deleting the TPR stabilized Dia2, mimicking the effect of DNA damage. ChIP-on-chip analysis illustrated that Dia2 localizes to the replication fork and regulates fork progression on hydroxyurea treatment. These results demonstrate that Dia2 is involved in the regulation of replisome activity through a direct interaction with replisome components.

  37. *A longevity protein, Lag2, interacts with SCF complex and regulates SCF function. 査読有り

    Liu, Y., Mimura, S., Kishi, T., Kamura, T.

    EMBO J.   28 巻 ( 21 ) 頁： 3366-3377   2009年11月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    SCF-type E3-ubiquitin ligases control numerous cellular processes through the ubiquitin-proteasome pathway. However, the regulation of SCF function remains largely uncharacterized. Here, we report a novel SCF complex-interacting protein, Lag2, in Saccharomyces cerevisiae. Lag2 interacts with the SCF complex under physiological conditions. Lag2 negatively controls the ubiquitylation activities of SCF E3 ligase by interrupting the association of Cdc34 to SCF complex. Overexpression of Lag2 increases unrubylated Cdc53, whereas deletion of lag2, together with the deletions of dcn1 and jab1, results in the accumulation of Rub1-modified Cdc53. In vitro rubylation assays show that Lag2 inhibits the conjugation of Rub1 to Cdc53 in competition with Dcn1, which suggest that Lag2 down-regulates the rubylation of Cdc53 rather than promoting derubylation. Furthermore, Dcn1 hinders the association of Lag2 to Cdc53 in vivo. Finally, the deletion of lag2 combined with the deletion of either dcn1 or rub1 suppresses the growth of yeast cells. These observations thus indicate that Lag2 has a significant function in regulating the SCF complex by controlling its ubiquitin ligase activities and its rubylation cycle.

  38. *Degradation of phosphorylated p53 by viral protein-ECS E3 ligase complex. 査読有り

    3. Sato, Y., Kamura, T., Shirata, N., Murata, T., Kudoh, A., Iwahori, S., Nakayama, S., Isomura, H., Nishiyama, Y., Tsurumi T.

    PLoS Pathog   5 巻 ( 7 ) 頁： e1000530   2009年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    p53-signaling is modulated by viruses to establish a host cellular environment advantageous for their propagation. The Epstein-Barr virus (EBV) lytic program induces phosphorylation of p53, which prevents interaction with MDM2. Here, we show that induction of EBV lytic program leads to degradation of p53 via an ubiquitin-proteasome pathway independent of MDM2. The BZLF1 protein directly functions as an adaptor component of the ECS (Elongin B/C-Cul2/5-SOCS-box protein) ubiquitin ligase complex targeting p53 for degradation. Intringuingly, C-terminal phosphorylation of p53 resulting from activated DNA damage response by viral lytic replication enhances its binding to BZLF1 protein. Purified BZLF1 protein-associated ECS could be shown to catalyze ubiquitination of phospho-mimetic p53 more efficiently than the wild-type in vitro. The compensation of p53 at middle and late stages of the lytic infection inhibits viral DNA replication and production during lytic infection, suggesting that the degradation of p53 is required for efficient viral propagation. Taken together, these findings demonstrate a role for the BZLF1 protein-associated ECS ligase complex in regulation of p53 phosphorylated by activated DNA damage signaling during viral lytic infection.

  39. *Mammalian Elongin A complex mediates DNA-damage-induced ubiquitylation and degradation of Rpb1. 査読有り

    Yasukawa T, Kamura T, Kitajima S, Conaway RC, Conaway JW, Aso T.

    EMBO J.   27 巻 ( 24 ) 頁： 3256-3266   2008年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The Elongin complex stimulates the rate of transcription elongation by RNA polymerase II (pol II) by suppressing transient pausing of the pol II at many sites along the DNA. Elongin is composed of a transcriptionally active A subunit and two small regulatory B and C subunits, which can form an isolable Elongin BC subcomplex. Here, we have shown that both the ubiquitylation and proteasomal degradation of the largest subunit of pol II (Rpb1) following UV-irradiation are significantly suppressed in Elongin A-deficient cells; however, in both cases suppression is rescued by transfection of wild-type Elongin A. Moreover, we have demonstrated that the Elongin A-Elongin BC complex is capable of assembling with the Cul5/Rbx2 module, and that this hetero-pentamer complex efficiently ubiquitylates Rpb1 in vitro. Mechanistic studies indicate that colocalization of Elongin A and Cul5 in cells and the interaction of Elongin A with the Ser5-phosphorylated form of Rpb1 are strongly enhanced following UV-irradiation. Taken together, our results suggest that mammalian Elongin A is directly involved in ubiquitylation and degradation of Rpb1 following DNA damage.

  40. Fbxw7 contributes to tumor suppression by targeting multiple proteins for ubiquitin-dependent degradation. 査読有り

    Fujii, Y., Yada, M., Nishiyama, M., Kamura, T., Takahashi, H., Tsunematsu, R., Susaki, E., Nakagawa, T., Matsumoto, A., Nakayama, KI.

    Cancer Science   97 巻 ( 8 ) 頁： 729-736   2006年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  41. *Fbxw8 is essential for Cul1-Cul7 complex formation and for placental development. 査読有り

    Tsunematsu, R., Nishiyama, M., Kotoshiba, S., Saiga, T., Kamura, T., Nakayama, KI.

    Molecular and Cellular Biology   26 巻 ( 16 ) 頁： 6157-6169   2006年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  42. Role of the UBL-UBA protein KPC2 in degradation of p27 at G1 phase of the cell cycle. 査読有り

    Hara, T., Kamura, T., Kotoshiba, S., Takahashi, H., Fujiwara, K., Onoyama, I., Shirakawa, M., Mizushima, N., Nakayama, KI.

    Molecular and Cellular Biology   25 巻 ( 21 ) 頁： 9292-9303   2005年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  43. Molecular dissection of the interaction between p27 and KPC, the ubiquitin ligase that regulates proteolysis of p27 in G1 phase. 査読有り

    Kotoshiba, S., Kamura, T., Hara, T., Ishida, N., Nakayama, KI.

    Journal of Biological Chemistry   280 巻 ( 18 ) 頁： 17694-17700   2005年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  44. Functional regulation of FEZ1 by the U-box-type ubiquitin ligase E4B contributes to neuritogenesis. 査読有り

    Okumura, F., Hatakeyama, S., Matsumoto, M., Kamura, T., Nakayama, K.I.

    Journal of Biological Chemistry   279 巻 ( 51 ) 頁： 53533-53543   2004年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  45. Cytoplasmic ubiquitin ligase KPC regulates proteolysis of p27Kip1 at G1 phase. 査読有り

    Kamura, T., Hara, T., Matsumoto, M., Ishida, N., Okumura, F., Hatakeyama, S., Yoshida, M., Nakayama, K., Nakayama, K.I.

    Nature Cell Biology   6 巻 ( 12 ) 頁： 1229-1235   2004年12月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  46. VHL-box and SOCS-box domains determine binding specificity for Cul2-Rbx1 and Cul5-Rbx2 modules of ubiquitin ligases. 査読有り

    Kamura, T., Maenaka, K., Kotoshiba, S., Matsumoto, M., Kohda, D., Conaway, R.C., Conaway, J.W., Nakayama, K.I.

    Genes & Development   18 巻 ( 24 ) 頁： 3055-3065   2004年12月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  47. Evidence for impaired Skp2-dependent degradation of p27 in terminal differentiation. 査読有り

    Tamamori-Adachi, M., Hayashida, K., Nobori, K., Omizu, C., Yamada, K., Sakamoto, N., Kamura, T., Fukuda, K., Ogawa, S., Nakayama, K.I., Kitajima, S.

    Journal of Biological Chemistry   279 巻 ( 48 ) 頁： 50429-50436   2004年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  48. Identification of elongin C and Skp1 sequences that determine cullin selection. 査読有り

    Yan, Q., Kamura, T., Cai, Y., Jin, J., Ivan, M., Mushegian, A., Conaway, R.C., Conaway ,J.W.

    Journal of Biological Chemistry   279 巻 ( 41 ) 頁： 43019-43026   2004年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  49. U-box protein carboxyl terminus of Hsc70-interacting protein (CHIP) mediates poly-ubiquitylation preferentially on four-repeat Tau and is involved in neurodegeneration of tauopathy. 査読有り

      91 巻 ( 2 ) 頁： 299-307   2004年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  50. Phosphorylation- dependent degradation of c-Myc is mediated by the F-box protein Fbw7. 査読有り

    Yada, M., Hatakeyama, S., Kamura, T., Nishiyama, M., Tsunematsu, R., Imaki, H., Ishida, N., Okumura, F., Nakayama, K., Nakayama, K.I.

    EMBO Journal   23 巻 ( 10 ) 頁： 2116-2125   2004年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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講演・口頭発表等 5

  1. ユビキチンシステムと発癌・細胞周期

    嘉村　巧

    第68回日本血液学会総会・第48回日本臨床血液学会総会・合同総会 

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    開催年月日： 2006年10月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

  2. Identification of an ubiquitin ligase, KPC, that regulates proteolysis of p27Kip1 at the G0-G1 transition. 国際会議

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    開催年月日： 2006年3月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    国名：日本国  

  3. Cullin/Rbx型E3によるタンパク質分解機構

    嘉村　巧、中山　敬一

    第28回日本分子生物学会年会 

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    開催年月日： 2005年12月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    国名：日本国  

  4. VHL-box and SOCS-box domains determine binding specificity for Cul2-Rbx1 and Cul5-Rbx2 modules of ubiquitin ligases. 国際会議

    The second Cold Spring Harbor Laboratory meeting on The Ubiquitin Family. 

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    開催年月日： 2005年4月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

  5. C-terminus of the conserved SOCS-box motif present in members of the SOCS-box protein families is indispensable for interaction with Cul5 and Rbx2. 国際会議

    6th International Symposium on von Hippel-Lindau Disease. 

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    開催年月日： 2004年5月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    国名：日本国  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 4

  1. ユビキチンリガーゼの多様性の解析

    2006年

  2. 複合体型ユビキチンリガーゼの機能解析

    2006年

  3. 新規ユビキチン化酵素ＫＰＣ複合体による細胞周期制御因子ｐ２７の分解機構の解析

    2006年

  4. 異常タンパク質蓄積による神経変性疾患発症の分子機構の解明

    2006年

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科研費 7

  1. ユビキチンシステムに制御される生命現象の解明

    研究課題/研究課題番号：23H02433  2023年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    嘉村 巧

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：18720000円 （ 直接経費：14400000円 、 間接経費：4320000円 ）

    ユビキチン・プロテアソーム系を介したタンパク質分解は、多岐にわたる生命現象に重要な働きを果たしていることが明らかになっている。そこで本研究では、このタンパク質分解系で重要な役割を担っているE3ユビキチンリガーゼの機能解析を行い、これらE3により制御される生命現象を明らかにすることを目的とする。具体的には、(A) われわれが最近報告したDma1およびDma2の更なる機能解明　(B) 出芽酵母SCF複合体を中心としたE3の新たな機能解明　の2つに焦点を絞り研究を行なう。これらの研究により、最終的にはユビキチン依存性タンパク質分解という観点から様々な生命現象を明らかにする。

  2. 低毒性かつ迅速なタンパク質分解系・AID法を用いた人為的細胞周期制御

    研究課題/研究課題番号：20K21423  2020年7月 - 2022年3月

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    嘉村 巧, 西村 浩平

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：6500000円 （ 直接経費：5000000円 、 間接経費：1500000円 ）

    我々は、速やかな人工的タンパク質分解法であるAuxin Inducible Degron（AID）法を単なる標的因子の機能解明の手段としてではなく、生命現象を人為的に操るツールとして確立することを目指している。その手始めとして本研究では哺乳類培養細胞の細胞周期をAID法により人為的にコントロールできる系の確立を目的とする。具体的にはCyclin Dependent Kinase（CDK）などの細胞周期制御因子の活性をAID法で速やかにコントロールすることにより、細胞周期を自在に制御できる系の確立を目指す。
    低毒性かつ速やかなタンパク質分解系であるAID法を用いて、培養細胞で人為的な細胞周期コントロールを行うことを目的に研究を進めた。細胞周期進行は、CDK複合体によって正の制御を、一方CKIによって負の制御を受けているので、これら因子の発現をAID法により制御し、細胞周期に及ぼす影響を調べた。その結果Cdk1のAID細胞株ではCdk１の分解により、細胞周期がG2期で停止することを明らかにした。ニワトリのDT40細胞株だけではなく、マウスのES細胞においても同様の結果が得られたことから、様々な細胞において、Cdk１を制御することにより、人為的な細胞周期制御が可能となると考えられた。
    本研究により、速やかなタンパク質分解法であるAID法を標的因子の機能解明という目線に加えて、生命現象を操るツールの一つとして確立することができた。これにより、（1）基礎的な哺乳類培養細胞実験における細胞同調システムの確立に有用であり、様々な細胞周期における哺乳類細胞実験を可能とした。（2）多くの生物学的な技術を因子の機能解析とは別の視点で見ることから、このAIDの技術の利用もしくは発展性について違った視点から捉えることが可能となった。（3）細胞周期制御を行うCDKやCKIのペプチドに更に改良を加えることにより、細胞周期を停止させる抗がん剤としての活用法も視野に入ってきた。

  3. ユビキチン依存性タンパク質分解により制御される生命現象の解明

    研究課題/研究課題番号：20H03208  2020年4月 - 2023年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    嘉村 巧

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：17810000円 （ 直接経費：13700000円 、 間接経費：4110000円 ）

    ユビキチン・プロテアソーム系を介したタンパク質分解は、細胞周期進行など多岐にわたる生命現象に重要な働きを果たしている。現在までの精力的な研究により生体内に非常に多くのE3が存在し、基質特異性を決める役割を果たしていることが明らかになっている。その中でもSCF複合体が重要な役割を担っていることが予想されている。最近我々は出芽酵母の充実したリソースとデータベースを活用することにより、短寿命タンパク質から対応するE3を同定する方法を見出している。そこで本研究では、SCF複合体の新規機能解明を行ない、最終的にはユビキチン依存性タンパク質分解という観点から様々な生命現象を解明することを目的とする。
    ユビキチン・プロテアソーム系を介したタンパク質分解は、細胞周期進行やシグナル伝達など多岐にわたる生命現象に重要な働きを果たしている。現在までの精力的な研究により生体内に非常に多くのE3が存在し、基質特異性を決める役割を果たしていることが明らかになっている。その中でもSCF複合体（出芽酵母ではE3の約2割を占める）が重要な役割を担っていることが予想されているが、技術的困難さのため、酵素と基質の対応関係が明らかになっているのはごく僅かである。最近我々は出芽酵母の充実したリソースとデータベースを活用することにより、短寿命タンパク質（基質候補タンパク質）から対応するE3を同定する方法を見出している。この方法を用いて、すでにBdf2、Vhs1など複数のSCF複合体の新規基質の同定に成功している。そこで本研究では、この方法を用いてSCF複合体の新たな基質の同定・解析を進めること目的としている。われわれはストレス応答因子のひとつであるTmc1 (Trivalent Metalloid sensitive, Cuz1-relatedprotein)に注目し解析を進めている。Tmc1は半減期約40分と短寿命タンパク質であり、先行研究より、ストレス応答性転写因子Rpn4によって転写が活性化され、様々なストレス (カドミウム、DNA複製ストレスなど)応答時に発現量が制御されることが報告されている。出芽酵母E3欠失株、温度感受性変異株を用いた網羅的解析により、Tmc1がSCF複合体依存的に分解されることを見出した。さらにTmc１の機能解析を進め、①Tmc1がヒ素が存在する環境中で発現が増大すること、②TMC1欠損変異体は3価ヒ素に感受性を示すこと、③Tmc1はヒ素存在下においてARR2の転写を誘導することを見出した。現在、分解によるTmc1の機能制御機構を調べている最中である。
    われわれはSCF複合体の新規基質の同定を進めている。出芽酵母のデータベースより網羅的に短寿命タンパク質を選び、その分解を制御するE3の同定を進めている。その過程で、ストレス応答転写因子であるmc1がSCF複合体依存的に分解されることを見出し、その解析を進めているところであることより、研究はおおむね順調に進展していると判断した。
    1.　新規基質のF-boxタンパク質群による認識機構の解析　野生株およびE3欠失株より免疫沈降法で内在性の基質を精製する。質量分析でE3欠失株において増えている修飾およびその部位を同定する。野生型および修飾部位に変異を持つ基質の発現ベクターを作製し、酵母内でのF-boxタンパク質との結合を調べる。
    2.　新規基質に対する試験管内ユビキチン化反応の検討　　野生型あるいは1.で同定した修飾部位に変異を持つ基質を大腸菌で発現させリコンビナントタンパク質を精製する。バキュロウイルス発現系を用いてSCF複合体を精製し、ユビキチン化反応に必要な酵素E1とE2そしてユビキチンさらにATPを加え基質と反応させ、試験管内で基質へのユビキチン化反応を起こすことができるかどうかを検討する。
    3.　新規基質に対する細胞内分解の検討　　2.の試験管内ユビキチン化反応により得られた情報を細胞内で確認する。野生型あるいは変異型の基質とF-boxタンパク質を出芽酵母に発現させ、基質に対する抗体を用いて免疫沈降する。SDS-PAGEで展開した後、抗ユビキチン抗体でウェスタンブロットを行う。野生型の基質はユビキチン化されるのに対し、変異型の基質はユビキチン化されないはずである。また、シクロヘキシミドチェイス法により基質の半減期を測定する。
    4.　新規基質の分解制御による細胞生物学的影響の検討　　F-boxタンパク質の過剰発現、遺伝子欠失によって基質の発現を制御することにより、どのような細胞生物学的変化が現れるかを解析する。
    5.　データベースを用いた高等生物でのホモロジー検索および機能解析　　上記研究で同定した基質を基にデータベース検索を行い高等生物にホモログが存在するかどうかを調べる。もしもホモログが存在すればそれらの機能解析を行う。

  4. 出芽酵母リン酸化酵素TDA1の糖シグナル伝達における役割の解明

    研究課題/研究課題番号：19H04957  2019年4月 - 2021年3月

    科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    嘉村 巧

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：10530000円 （ 直接経費：8100000円 、 間接経費：2430000円 ）

    細胞内エネルギーの恒常性を維持することは正常な生命活動を行う上で重要である。その中心的な役割を担っているのは、出芽酵母においてはSnf1キナーゼでありエネルギー状態のセンサーとして機能し、糖シグナル伝達経路の活性を制御している。我々は、最近Tda1キナーゼも糖シグナル経路に関与していることを見出した。そこで本課題では、Tda1の糖シグナル伝達における役割に焦点を当てて研究を行う。
    細胞内エネルギーの恒常性を維持することは正常な生命活動を行う上で重要である。その中心的な役割を担っているのは、出芽酵母においてはSnf1キナーゼでありエネルギー状態のセンサーとして機能し、糖シグナル伝達経路の活性を制御している。われわれは、ユビキチンープロテアソーム依存性タンパク質分解により制御される生命現象の解明を目的の研究を進めているが、その過程で、出芽酵母キナーゼタンパク質Tda1の分解を制御するE3を新たに同定した。Tda1は、最近出芽酵母に3種類存在するヘキソキナーゼの1つであるHxk2をリン酸化することが示されているが、一方ではSnf1がHxk2をリン酸化するという報告もある。そこで本課題では、Tda1のE3による分解制御および糖シグナル伝達における役割に焦点を当てて研究を進めた。まずTda1がSCF複合体依存的に分解制御を受けていることを見出した。続いて低グルコースあるいは非発酵性炭素源環境下におけるSnf1によるTda1のリン酸化修飾を詳細に調べた。Snf1はSnf4およびGal83/Sip1/Sip2からなる複合体を形成しているが、この中でSnf1とSnf4はTda1のリン酸化に必要であったが、Gal83/Sip1/Sip2は不要であった。また試験管内リン酸化反応においてSnf1が直接Tda1をリン酸化修飾することを確認した。続いてHxk2のリン酸化修飾を検討した。その結果、低グルコース下で活性化したSnf1によりTda1がリン酸化され活性状態なることによりHxk2をリン酸化することを見出した。試験管内リン酸化反応においても同様な結果を得ている。これらのことよりTda1の発現量はユビキチン・プロテアソーム系によって調節されていること、そしてTda1はHxk2の活性を制御することにより糖シグナル伝達をコントロールしていることが明らかになった。
    令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
    令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  5. 生体膜研究を飛躍的に加速する脂質非対称バイオセンサーの開発

    研究課題/研究課題番号：18K19292  2018年6月 - 2020年3月

    挑戦的研究(萌芽)

    嘉村 巧

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：6240000円 （ 直接経費：4800000円 、 間接経費：1440000円 ）

    本研究では細胞膜脂質二重層における脂質分子の非対称分布（脂質非対称）の状態を生きた細胞でモニターできる脂質非対称バイオセンサーの開発を試みた。その結果、生きた酵母細胞で脂質非対称の状態変化をモニター可能なバイオセンサーの雛形の作製に成功した。さらに、その雛形に対する系統的な変異導入を行い、脂質非対称の変化をより高いS/N比で明瞭に検出できる改良版バイオセンサーも作製した。
    これらのバイオセンサーを用いて、様々な環境ストレス下で培養した酵母細胞をモニターしたところ、幾つかの環境ストレスが脂質非対称の状態変化を通してRim21に感知されていることが示唆された。
    本研究で開発した脂質非対称バイオセンサーは遺伝子にコードされているため、増幅、保存、輸送などが簡便である。国内外の研究者のリクエストに応じることで、生体膜研究の分野に大きく貢献できる。
    また、本研究では細胞外のpHや塩濃度などの物理化学変数の幾つかが、脂質非対称など細胞膜の物理化学的状態に変化をもたらし、その変化を細胞膜に存在するセンサータンパク質群が感知することを示唆した。細胞外の物理化学変数を細胞が感知する仕組みはほとんど明らかになっていないが、この様な新たな概念は、細胞のストレス受容機構の研究に大きなパラダイムシフトを起こす可能性を秘めている。

  6. 出芽酵母SCF複合体の新規機能の解明

    研究課題/研究課題番号：17H03652  2017年4月 - 2020年3月

    嘉村 巧

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）

    ユビキチン・プロテアソーム系を介したタンパク質分解が様々な生命現象に重要な働きをしていることが明らかになり、注目を集めている。基質特異性を決めるE3、中でもSCF複合体はその数の多さから多彩な機能を有していることが予想されている。そこで本研究では、出芽酵母SCF複合体の新たな機能解析を目的とした。遺伝学的及び生化学的手法を用いてSCF複合体の新規基質を検索し、その結果としてストレス応答性転写因子Tmc1を同定した。Tmc1がSCF複合体依存的にユビキチン修飾を受け分解されることを見出した。さらにTmc1はArr2の発現を誘導することにより、ヒ素ストレスに適応していることを発見した。
    ユビキチン・プロテアソーム系を介したタンパク質分解は、多岐にわたる生命現象に重要な働きを果たしていることが明らかになっている。現在までの精力的な研究により生体内に非常に多くのE3が存在し、なかでもSCF複合体が重要な役割を担っていることが予想されている。出芽酵母SCF複合体は、細胞周期進行、DNA修復や代謝などの生命現象に関与していることが知られているが、今回のわれわれの解析により、新たに出芽酵母のヒ素ストレスに対する適応にも関与していることが明らかになり、学術的意義は高いものであると思われる。また同様なシステムが高等生物に存在すれば応用が可能である。

  7. 細胞周期をコントロールするユビキチンリガーゼ群の機能解析

    2007年

    科学研究費補助金  萌芽研究，課題番号：19657059

    嘉村　巧

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    担当区分：研究代表者 

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担当経験のある科目 (本学) 1

  1. 生物学基礎Ⅱ

    2011

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