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がんのオートファジーの阻害研究と関連するBethyl社の抗体製品のご案内します オートファジーの阻害機構の新規標的候補として期待されるUSP11

掲載日情報:2022/09/07 現在Webページ番号:70748

がんのオートファジー(Autophagy)を阻害するターゲットとして期待されるUSP11に関する最近の研究動向と、関連するBethyl社の抗体製品をご紹介します。

がんのオートファジー(Autophagy)の阻害因子として期待されるUSP11について

オートファジーとは

オートファジーは、細胞質成分を隔離し、分解および再利用するためのオートファゴソームと呼ばれる二重膜小胞を使用するプロセスです。現在も二重膜小胞の形成については多くの研究が行われていますが、PAS(Pre-autophagosomal structure)として知られるオートファジータンパク質の蓄積部位から起こると考えられています1。オートファジー関連タンパク質、特にATG17およびBeclin-1(B-cell lymphoma-2 interacting protein 1)は、PASにおいて他のオートファジー関連タンパク質の複合体形成に必要となります2

オートファジーとプロテアソーム

(図中の因子名をクリックすると対応する抗体製品をご覧いただけます)

Beclin-1 Beclin-1 Beclin-1 USP11 VPS15

Beclin-1とは

酵母のオートファジー関連タンパク質としてATG6が知られていますが、その哺乳類におけるホモログがBeclin-1です。Beclin-1は、オートファゴソーム膜(Autophagosomal membrane)の主成分であるホスファチジルイノシトール3-リン酸(PtdIns-3P)を産生するVPS34(Vacuolar protein sorting-34)およびVPS15(Vacuolar protein sorting-15)と複合体を形成します。さらにオートファジー関連タンパク質には、オートファジーの正の制御因子であるUVRAG(UV irradiation resistance-associated gene)とAMBRA-1(Activating molecule in Beclin-1 regulated autophagy)、それに加えて負の制御因子であるRubicon(RUN and cysteine rich domain containing Beclin-1 interacting protein)があります3

オートファジー促進因子および抗オートファジー因子と相互作用するBeclin-1の能力は、翻訳後修飾によって高度に制御されます。このタンパク質には、3個のアセチル化部位、23個のリン酸化部位、および 9個のユビキチン化部位があり、それらの多くがオートファジーに影響を与える可能性があります。Beclin-1のリン酸化は、Beclin-1とBCL-2(アポトーシス誘導因子の一つ)の解離の増加、PtdIns-3Pの産生の活性化、およびUVRAGとの相互作用の増強などによりオートファジーを誘導します。しかし、Beclin-1のリン酸化は、Beclin-1とBCL-2の間の相互作用を増強し、ビメンチン中間径フィラメントとの相互作用を強化することにより、オートファジーの阻害もします。リン酸化と同様に、ユビキチン化部位は、Beclin-1とBCL-2との相互作用を阻害することでオートファジーの促進だけではなく、プロテアソームを介してBeclin-1の分解を引き起こし、オートファジーを減少させることもあります。USP(Ubiquitin specific protease)は、Beclin-1の脱ユビキチン化によってその安定化に関与することが示されていますが、この不安定化に必要となる特定のユビキチン化部位はまだ決定されていません3

USP11(Ubiquitin specific protease 11)とは

USP11は、これまでにBeclin-1、VPS34、ATG10、ATG12、およびATG16Lと相互作用することがわかっており、オートファジーの調節に関与する可能性が高いことが示されています。多くの研究でオートファジーにおける USP11の役割が調べられてきましたが、オートファジーを促進するか阻害するかについては、見解は一致していませんでした。最近の研究で、Liらは、ユビキチン加水分解酵素の直接の標的を同定することにより、オートファジーにおけるUSP11の役割に関するこの文献の矛盾について取り組みました4

shRNAを使用してUSP11の発現を抑制した後に、shRNA耐性の野生型USP11およびUSP11触媒不活性変異体を使用して回復させました。USP11のノックダウンは、P62レベルの上昇とLC3 ⅡのPuncta(斑点)レベルの低下によって示されるように、オートファジーを減少させました。この表現型は、野生型 USP11で回復しましたが、USP11触媒不活性変異体では回復しませんでした。

さらなる研究により、USP11がBeclin-1と直接的に相互作用し、Beclin-1のユビキチンレベルを低下(脱ユビキチン化)させてBeclin-1の発現/安定性の増加をもたらすことが示されました。また、USP11によるBeclin-1の発現の増加は、細胞内に存在するVPS34、VPS15、ATG14、または UVRAG 複合体の量も増加させました。これらの観察には、USP11の触媒活性型が必要でした。これらのことから、Liらは、Beclin-1はユビキチン特異的プロテアーゼであるUSP11の基質であり、またUSP11によるBeclin-1の脱ユビキチン化は、Beclin-1の安定化とPI3KC3複合体の形成を通してオートファジーを促進することを発見し、USP11が主にオートファジーが関与する疾患の治療において期待されるターゲットの一つとして追加されることになりました。

参考文献

  1. Mizushima, N., "Autophagy: process and function.", Genes Dev., 21(22):2861~2873 (2007). [PMID:18006683]
  2. Kang, R., et al., "The Beclin 1 network regulates autophagy and apoptosis.", Cell Death Differ., 18(4), 571~580 (2011). [PMID:21311563]
  3. Menon, M.B. and Dhamija, S., "Beclin 1 Phosphorylation - at the Center of Autophagy Regulation.", Front. Cell Dev. Biol., 6, 137 (2018). [PMID:30370269]
  4. Li, Z., et al., "Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 11 promotes autophagy by de-ubiquitinating and stabilizing Beclin-1.", Genome Instability & Disease., 3(1), 47~55 (2022). (Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 11 promotes autophagy by de-ubiquitinating and stabilizing Beclin-1



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関連抗体製品

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標的因子 オートファジーにおける役割 品名 免疫動物 交差性 適用 商品コード
USP11
  • オートファジーの促進
  • Anti-USP11 Rabbit-Poly Hu IP, WB A301-613A
    Beclin-1
  • オートファジー関連タンパク質
  • PASへの局在化
  • Anti-Beclin 1 Rabbit-Poly Hu, Ms IP, WB A302-566A
    Rabbit-Poly Hu IP A302-567A
    VPS15
  • オートファジーの促進
  • Anti-VPS15 Rabbit-Poly Hu, Ms IP, WB A302-571A
    P62/Sequestrome-1
  • ポリユビキチン化タンパク質とオルガネラのオートファゴソームへの誘導
  • Anti-Sequestrome-1 Rabbit-Poly Hu IHC, IP, WB A302-856A

    略称

    • Rabbit-Poly:Rabbit polyclonal
    • Hu:Human
    • Ms:Mouse
    • IP:Immunoprecipitation
    • WB:Western Blotting
    • IHC:Immunohistochemistry

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    抗USP11抗体

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    抗原種 免疫動物 Rabbit クラス IgG 標識 Unlabeled
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    Anti-USP11, Rabbit-Poly
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    別名:UHX1,Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 11,Deubiquitinating enzyme 11,Ubiquitin thioesterase 11,Ubiquitin-specific-processing pro
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    Anti-USP11, Rabbit-Poly, Trial Size

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    Gene Accession No: EAW59289.1
    Protein Accession No: P51784
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    文献数: 4

    説明文 別名:UHX1,Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 11,Deubiquitinating enzyme 11,Ubiquitin thioesterase 11,Ubiquitin-specific-processing protease 11,ubiquitin specific peptidase 11,ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 11,ubiquitin thioesterase 11
    Genbank No: 8237
    Gene Accession No: EAW59289.1
    Protein Accession No: P51784
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    抗原種 Human 免疫動物 Rabbit
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    Anti-Beclin 1, Rabbit-Poly, Trial Size
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    別名:Beclin-1,Protein GT197,BECN1,ATG6,VPS30,beclin1,beclin-1,Coiled-coil myosin-like BCL2-interacting protein,beclin 1,autophagy related
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    Anti-Beclin 1, Rabbit-Poly
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    別名:Beclin-1,Protein GT197,BECN1,ATG6,VPS30,beclin1,beclin-1,Coiled-coil myosin-like BCL2-interacting protein,beclin 1,autophagy related
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    Anti-Beclin 1, Rabbit-Poly, Trial Size

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    Gene Accession No: NP_003757.1
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    Anti-Beclin 1, Rabbit-Poly

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    説明文 別名:Beclin-1,Protein GT197,BECN1,ATG6,VPS30,beclin1,beclin-1,Coiled-coil myosin-like BCL2-interacting protein,beclin 1,autophagy related,ATG6 autophagy related 6 homolog,coiled-coil myosin-like BCL2-interacting protein,beclin 1coiled-co
    Genbank No: 8678
    Gene Accession No: NP_003757.1
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    Anti-Beclin 1, Rabbit-Poly, Trial Size

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    説明文 Genbank No: 8678
    Gene Accession No: NP_003757.1
    Protein Accession No: Q14457
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    Anti-Beclin 1, Rabbit-Poly

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    説明文 別名:Beclin-1,Protein GT197,BECN1,ATG6,VPS30,beclin1,beclin-1,Coiled-coil myosin-like BCL2-interacting protein,beclin 1,autophagy related,ATG6 autophagy related 6 homolog,coiled-coil myosin-like BCL2-interacting protein,beclin 1coiled-co
    Genbank No: 8678
    Gene Accession No: NP_003757.1
    Protein Accession No: Q14457
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    抗Vps15抗体

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    Anti-Vps15, Rabbit-Poly
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    別名:PIK3R4,p150,Phosphoinositide 3-kinase regulatory subunit 4,PI3-kinase p150 subunit,Phosphoinositide 3-kinase adaptor protein,phospho
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    Gene Accession No: NP_055417.1
    Protein Accession No: Q99570
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    Anti-Vps15, Rabbit-Poly

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    説明文 別名:PIK3R4,p150,Phosphoinositide 3-kinase regulatory subunit 4,PI3-kinase p150 subunit,Phosphoinositide 3-kinase adaptor protein,phosphoinositide-3-kinase,regulatory subunit 4,phosphoinositide 3-kinase regulatory subunit 4,PI3-kinase regulator
    Genbank No: 30849
    Gene Accession No: NP_055417.1
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    抗Sequestosome-1抗体

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    Anti-Sequestosome-1, Rabbit-Poly, Trial Size
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    Genbank No: 8878
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    説明文
    別名:EBIAP,p60,SQSTM1,ORCA,Osequestosome 1,p62,A170,PDB3,ZIP3,p62B,EBIAP,EBI3-associated protein of 60 kDa,Phosphotyrosine-independent li
    法規制等
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    抗原種 免疫動物 Rabbit クラス IgG 標識 Unlabeled
    交差性 Human 適用 IHC,IP,Western Blot
    クロナリティ Polyclonal フォーマット Whole(H+L) 性状 吸収処理
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    Anti-Sequestosome-1, Rabbit-Poly, Trial Size

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    説明文 Genbank No: 8878
    Gene Accession No: NP_003891.1
    Protein Accession No: Q13501
    法規制等
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    抗原種 免疫動物 Rabbit
    交差性 Human 適用 IHC,IP,Western Blot
    標識 Unlabeled 性状
    吸収処理 クラス IgG
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    Anti-Sequestosome-1, Rabbit-Poly

    文献数: 0

    説明文 別名:EBIAP,p60,SQSTM1,ORCA,Osequestosome 1,p62,A170,PDB3,ZIP3,p62B,EBIAP,EBI3-associated protein of 60 kDa,Phosphotyrosine-independent ligand for the Lck SH2 domain of 62 kDa,Ubiquitin-binding protein p62,EBI3-associated protein
    Genbank No: 8878
    Gene Accession No: NP_003891.1
    Protein Accession No: Q13501
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    reagent@funakoshi.co.jp

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    表示価格に、消費税等は含まれていません。一部価格が予告なく変更される場合がありますので、あらかじめご了承下さい。

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