ユビキチン研究の新展開：ケミカルバイオロジーとの融合から相分離まで

摘要

ユビキチンはすべての真核生物に高度に保存された76 アミノ酸からなる小球状タンパク質であり、細胞内のさまざまなタンパク質に共有結合することで、そのタンパク質の量や局在·活性を制御する翻訳後修飾子である。ユビキチン修飾の大きな特徴は、基質タンパク質に付加したユビキチンがさらにユビキチン化されることでポリマー（ポリユビキチン鎖）を形成することである。ユビキチンは8 種類の連結様式でポリユビキチン鎖を形成することが可能であり、もっとも有名なものは、ユビキチンのリジン48 残基で連結したポリユビキチン鎖（K48鎖）であり、タンパク質分解装置であるプロテアソームの分解シグナルとなる。一方、リジン63 や開始メチオニンで連結したユビキチン鎖はプロテアソーム非依存の機能をもち、それぞれ膜タンパク質のエンドサイトーシスやDNA 修復の誘導、炎症シグナルの活性化に関与する。最近では、ユビキチン鎖の長さや枝分かれといった高次構造やユビキチンの化学修飾も個別の機能をもつことが示され、ユビキチン鎖に内包された機能情報はユビキチンコードと称されるに至っている。しかし、ユビキチンコードの全体像は未だ不明であり、デコーダー分子の使い分けや機能連携も不明な点が数多く残されている。