Research Abstract
Ufm1活性化酵素Uba5はマウスの赤血球分化に必須である
本研究では、ユビキチン様修飾因子Ufm1を特異的に活性化する酵素であるUba5が赤血球の分化に不可欠の役割を持つことを報告する。
The Ufm1-activating enzyme Uba5 is indispensable for erythroid differentiation in mice
2011年2月8日 Nature Communications 2 : 181 doi: 10.1038/ncomms1182
タンパク質の翻訳後修飾は、限りのあるゲノム情報を標的タンパク質の機能変換を介して拡大するために設計された系である。ユビキチン様修飾因子は、標的タ ンパク質に共有結合することにより多数の細胞事象を調節しており、その機構はE1（活性化）、E2（結合）およびE3（連結）酵素からなるユビキチン化と 同じような酵素カスケード反応によって制御される。本研究では、ユビキチン様修飾因子Ufm1を特異的に活性化する酵素であるUba5が赤血球の分化に不 可欠の役割を持つことを報告する。Uba5を欠くマウスでは重度の貧血が見られ、in uteroで死亡する。Uba5はエリスロポエチン産生に不可欠だが、その遺伝学的欠失は骨髄幹細胞から赤芽球系前駆細胞への分化を障害した。Uba5欠失胎仔の血液前駆細胞にUba5を導入し発現させると、貧血が改善されて生存期間が延長し、Uba5が細胞自律的赤血球分化に重要であることが示された。今回の結果は、ユビキチン様タンパク質修飾系の1つであるUfm1系が造血の調節にかかわっていることを示唆している。
- 東京都医学研究機構 東京都臨床医学総合研究所 蛋白質分解プロジェクト
- 東北大学大学院医学系研究科
- 東北大学大学院医学系研究科
- 福島県立医科大学医学部
- 東京都医学研究機構 東京都臨床医学総合研究所疾患モデル開発センター
- 東京都医学研究機構 東京都臨床医学総合研究所 幹細胞プロジェクト
- ソウル国立大学（韓国）
- 独立行政法人 科学技術振興機構
Post-translational protein modifications are systems designed to expand restricted genomic information through functional conversion of target molecules. Ubiquitin-like post-translational modifiers regulate numerous cellular events through their covalent linkages to target protein(s) by an enzymatic cascade analogous to ubiquitylation consisting of E1 (activating), E2 (conjugating) and E3 (ligating) enzymes. In this study, we report the essential role of Uba5, a specific activating enzyme for the ubiquitin-like modifier, Ufm1, in erythroid development. Mice lacking Uba5 exhibited severe anaemia, followed by death in utero. Although Uba5 was dispensable for the production of erythropoietin, its genetic loss led to impaired development of megakaryocyte and erythroid progenitors from common myeloid progenitors. Intriguingly, transgenic expression of Uba5 in the erythroid lineage rescued the Uba5-deficient embryos from anaemia and prolonged their survival, demonstrating the importance of Uba5 in cellautonomous erythroid differentiation. Our results suggest that one of the ubiquitin-like protein modification systems, the Ufm1 system, is involved in the regulation of haematopoiesis.
