ことの始まり

ERATOプロジェクトでは、ホモ・プロテインcDNAバンクに含まれている新規cDNAクローンがコードしているタンパク質の機能を明らかにすることを第一の目的としました。研究員の小室晃彦博士はタンパク質間相互作用に着目して、新しいタンパク質複合体の探索と機能解明を目指すことにしました。ターゲットにしたのが、タンパク質間相互作用モチーフとして知られているWWドメイン（表１）を有する新規タンパク質です。HP10345というcDNAクローンがコードするタンパク質がWWドメインを有していたので、これを選んで解析を進めました。

経緯

HP10345 cDNAをインビトロ転写／翻訳するとSDS-PAGEで38kDaのバンドが生成しました。またGFPとの融合タンパク質は核に局在することが示されました。そこでこのタンパク質をNpw38（Nuclear protein containing a WW domain with a molecular mass of 38 kDa）と命名しました。WWドメインはさまざまなタンパク質と結合することが知られているので、Npw38のWWドメインと結合するタンパク質を酵母2ハイブリッド法で探索することにしました。

結果

酵母2ハイブリッド法によるスクリーニングの結果、驚いたことにベイトとして用いたGAL4のDNA結合ドメインとWWドメインの融合タンパク質発現ベクターを酵母に導入したところ、このベイト単独でβ-gal遺伝子の転写活性化が認められました。さらにCHO細胞を用いた場合にも同様の活性化が認められ、Npw38のWWドメインは哺乳動物細胞でも転写活性化能を有していることが示されました。このことからNpw38はWWドメインを介して転写制御に関与している可能性が示唆されました。また、Npw38のアミノ酸配列にはRGHを含む酸性-塩基性繰返し領域がありますが、これはRNA結合モチーフとして知られているRGGボックス配列と類似していることからRNA結合能を調べた結果、ポリ（rG）と結合することが示されました。以上の結果から、Npw38は転写やスプライシングに関わるタンパク質複合体の一員として機能していることが示唆されました。

余談

本論文が出版されたとほぼ同時に、東京大の岡澤均博士のグループがポリグルタミン結合タンパク質1（PQBP1）に関する論文を発表しました（Waragai et al., 1999）。脳特異的転写因子であるBrn-2のポリグルタミン配列をベイトにして酵母2ハイブリッド法でスクリーニングを行いPQBP1を発見したというものです。驚いたことにPQBP1はNpw38と同一タンパク質でした。Brb-2のポリグルタミン配列に結合するのはPQBP1の酸性-塩基性繰返し領域で、PQBP1が結合することによってBrb-2による転写活性化が阻害されたと報告しています。なお、この領域は我々がポリ（rG）と結合する領域と予想した場所です。その後、このタンパク質の名前としてPQBP1が採用されていますが、本来の生理機能を考えるとWWドメインを有するという意味でNpw38という名前の方が適していると思われるのですが。

岡澤氏たちの研究は、ハンチントン病などの神経変性疾患の原因としてCAGリピートの異常伸長すなわちポリグルタミン異常伸長が考えられることから、ポリグルタミンに結合するタンパク質の探索を行ったことが契機になっています。その後、脊髄小脳失調症1型という神経変性疾患が、ポリグルタミン異常伸長のあるAtaxin-1がPQBP1と結合することによって細胞死が起こることに起因するという論文を出しています（Okazawa et al., 2002）。なおこの研究には我々も材料を提供したので共同研究となっています。

その後、PQBP1が各種タンパク質と相互作用することによって、転写制御、選択的スプライシング、自然免疫などに深く関わっていることが明らかになっています。これについては別項に記載します。

ERATOプロジェクトの最終報告会で、WWドメインの発見者の一人である米国マウント・サイナイ医療センターのMarius Sudol博士に招待講演を行ってもらいました。小室氏はプロジェクト終了後、米国イエール大学にポスドクとして赴任しましたが、1年後Sudol博士の研究室に移籍しました。その後、ノースウエスタン大学にResearch Assistant Professorとして4年間在籍し、2008年に帰国して東京医科歯科大の岡澤研究室で助教を務め、2011年に新潟薬科大学の准教授、2017年から教授として活躍しています。

被引用文献

Google Scholarで検索した結果、被引用数は現時点（2024年）で53となっています。一方、WaragaiらのPQBP1の論文の被引用数は我々の論文より4倍多い208となっています。この原因の一つはWWドメインよりはポリグルタミン病に関する被引用文献が多いためと思われます。Metricsを見ると2017年2月以降もビュー総数が678で、毎年平均100ビュー前後とコンスタントに見られています。

我々の論文の被引用文献の内容（備考欄）を見てみると、WWドメインに関するものが19報と一番多く、次いでスプライシングが12報、フレームシフト変異による神経変性疾患が5報、ポリグルタミン病が4報、転写活性が4報となっています。他に酵母2ハイブリッド法［6］、ゲノム構造［10］、RNA結合［36］、進化［38］、骨肉腫バイオマーカー［45］、神経発生［49］、選択的ポリアデニル化［50］、自然免疫［52］、ミスセンス変異［53］に関するものが含まれています。この中で自然免疫におけるPQBP1の役割に関する総説［52］がPQBP1の構造と機能に関して最新の情報をまとめてあり、PQBP1と相互作用しているタンパク質を知るのに役立ちます。