二重特異性抗体による基質とユビキチン修飾の同時認識によりユビキチン化されたRIP1およびRIP2の検出が可能に

SCIENCE SIGNALING
16 Jan 2024 Vol 17, Issue 819
[DOI: 10.1126/scisignal.abn1101]

Tatiana Goncharov^{1, 2}, László G. Kőműves³, Matthias Kist^{1, 2, †}, Erick R. Castellanos^{4, ‡}, Axel Witt^{1, 2, §}, Anna V. Fedorova¹, Anita Izrael-Tomasevic⁵, Kebing Yu^{5, ¶}, Mary Keir⁶, Marissa L. Matsumoto^{4, #}, Domagoj Vucic^{1, 2, *}

1. ¹ Department of Early Discovery Biochemistry, Genentech, South San Francisco, CA 94080, USA.
2. ² Department of Immunology Discovery, Genentech, South San Francisco, CA 94080, USA.
3. ³ Department of Pathology, Genentech, South San Francisco, CA 94080, USA.
4. ⁴ Department of Structural Biology, Genentech, South San Francisco, CA 94080, USA.
5. ⁵ Department of Microchemistry, Proteomics and Lipidomics, Genentech, South San Francisco, CA 94080, USA.
6. ⁶ Department of Human Pathobiology and OMNI Reverse Translation, Genentech, South San Francisco, CA 94080, USA.

* Corresponding author. Email: domagoj@gene.com

† Present address: CatalYm GmbH, 82152 Planegg-Martinsried, Germany.

‡ Present address: Department of Anesthesia and Perioperative Care, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94143, USA.

§ Present address: Neovii Pharmaceutical AG, 8645 Rapperswil-Jona, Switzerland.

¶ Present address: Fuhong Biopharma, Shanghai 310000, China.

# Present address: Asher Biotherapeutics, South San Francisco, CA 94080, USA.

Editor's summary

ユビキチン化、つまりユビキチン分子のタンパク質への結合は、タンパク質の安定性とタンパク質間相互作用を調節する翻訳後修飾である。標的タンパク質とそのユビキチン化状態を同時に検出できれば、シグナル伝達経路の制御に関する重要な洞察が得られると考えられる。Goncharovらは、炎症誘発性キナーゼRIP1およびRIP2とそれらの正確なユビキチン結合を特異的に検出する二重特異性抗体を生成した。この抗体は、IBD患者の試料においてRIP2のユビキチン化が増加していることを明らかにし、これが細胞および疾患の状況におけるシグナル伝達経路活性の特徴付けに利用できることを示唆する。—John F. Foley

要約

ユビキチン化は、多様なシグナル伝達経路の動的な調節にとって重要な翻訳後修飾である。ユビキチン化を介したシグナル伝達についての理解を深めるため、ユビキチン化基質の認識と特異的なポリユビキチン結合の認識を兼ね備えた新しいクラスの二重特異性抗体を生成した。RIP1-K63およびRIP1-直鎖（Lin）結合ポリユビキチン二重特異性抗体は、細胞および組織における炎症性キナーゼRIP1の結合特異的ユビキチン化を検出し、免疫蛍光によりRIP1のユビキチン化を明らかにした。同様に、K63または直鎖結合をもつRIP1関連キナーゼRIP2のユビキチン化は、それぞれRIP2-K63およびRIP2-Lin二重特異性抗体で特異的に検出された。さらに、RIP2-K63およびRIP2-Lin二重特異性抗体を用いて、潰瘍性大腸炎およびクローン病患者の試料において、顕著なK63結合直鎖RIP2ユビキチン化が見出された。また、さまざまなシグナル伝達経路の構成要素のK63結合および直鎖ユビキチン化を同時に認識する二重特異性抗体（K63-Lin）も開発した。これらの二重特異性抗体は、炎症性バイオマーカーの検出に開発される可能性を備えた新しいクラスの試薬となる。