Analyses of glycosylation-regulated tumor metastasis by chemical biology approach

• Project/Area Number: 18681035
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Living organism molecular science
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: SHIMIZU Siro The Institute of Physical and Chemical Research, 基幹研究所・長田抗生物質研究室, 専任研究員 (30312268)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥27,170,000 (Direct Cost: ¥20,900,000、Indirect Cost: ¥6,270,000); Fiscal Year 2008: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2007: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2006: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
• Keywords: 生体高分子 / 化学生物学 / ヘパラナーゼ / ヘパラン硫酸 / がん細胞 / プロテオーム法 / がん転移 / 転移・浸潤 / ジスルフィド結合 / システイン化 / 質量分析

Research Abstract

がん細胞が転移能を獲得するためには様々な要因が知られており、なかでも細胞外マトリックス分解酵素とその調節分子の異状が、がん細胞の悪性度と相関していることが多数報告されている。本研究では、細胞外マトリックス構成成分の1つであるヘパラン硫酸を加水分解するヘパラナーゼと、マトリックスメタロプロテアーゼの調節因子である糖タンパク質RECKに着目して検討を行った。その結果、ヘパラナーゼはジスルフィド結合やC末端側に存在する疎水性領域が活性化に必要であることが示された。また、RECKがMMP-9のmRNA量を減少させること、そしてその減少にはc-JunやFra-1のMMP-9プロモーター領域への結合能低下が伴っていることなどを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Polo-like kinase 1 phosphorylates and regulates Bcl-xL during pironetin-induced apoptosis (2009)
  • Author(s): Tamura, Y., Simizu, S., Muroi, M., Takagi, S., Kawatani, M., Watanabe, N., Osada, H.
  • Journal Title: Oncogene 28 Pages: 107-116
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A cell-based screening to detect inhibitors of BRAF signaling pathway (2009)
  • Author(s): Asami, Y., Mori, M., Koshino, H., Sekiyama, Y., Teruya, T., Simizu, S., Usui, T., Osada, H.
  • Journal Title: J. Antibiot. 62 Pages: 105-107
  • NAID: 10030634719
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RECK negatively regulates matrix metalloproteinase-9 transcription (2009)
  • Author(s): Takagi, S., Simizu, S., Osada, H.
  • Journal Title: Cancer Res. 69 Pages: 1502-1508
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] On-chip fragment-based approach for discovery of high-affinity bivalent inhibitors (2009)
  • Author(s): Miyazaki, I., Simizu, S., Ishida, K., Osada, H.
  • Journal Title: Chembiochem 10 Pages: 838-843
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure-affinity relationship study of bleomycins and Shble protein by use of a chemical array (2009)
  • Author(s): Miyazaki, I., Okumura, H., Simizu, S., Takahashi, Y., Kanoh, N., Muraoka, Y., Nonomura, Y., Osada, H.
  • Journal Title: Chembiochem 10 Pages: 845-852
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 分子細胞学的解析 (2009)
  • Author(s): 清水史郎, 辻田和彦, 長田裕之
  • Journal Title: 日本臨牀 67増刊号1 Pages: 143-147
• [Journal Article] On-chip fragment-based approach for discovery of high-affinity bivalent inhibitors. (2009)
  • Author(s): Miyazaki, I., et al.
  • Journal Title: ChemBioChem 10(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure-affinity relationship study of bleomycins and Shble protein using a chemical array. (2009)
  • Author(s): Miyazaki, I., et al.
  • Journal Title: ChemBioChem 10(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RECK negatively regulates matrix metalloproteinase-9 transcription. (2009)
  • Author(s): Takagi, S., et al
  • Journal Title: Cancer Research 69 Pages: 1502-1508
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A cell-based screening to detect inhibitors of BRAF signaling pathway. (2009)
  • Author(s): Asami Y., et al.
  • Journal Title: Journal of Antibiotics 62(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Polo-like kinase 1 phosphorylates and regulates Bcl-xL during pironetin-induced apoptosis. (2009)
  • Author(s): Tamura Y, et al.
  • Journal Title: Oncogene 28 Pages: 107-116
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Requirement of the conserved, hydrophobic C-terminus region for the activation of heparanase (2008)
  • Author(s): Lai, N. S., Simizu, S., Morisaki, D., Muroi, M., Osada, H.
  • Journal Title: Exp. Cell Res. 314 Pages: 2834-2845
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Robust and systematic drug screening method using chemical arrays and the protein library : identification of novel inhibitors of carbonic anhydrase II (2008)
  • Author(s): Miyazaki, I., Simizu, S., Ichimiya, H., Kawatani, M., Osada, H.
  • Journal Title: Biosci. Biotechnol. Biochem. 72 Pages: 2739-2749
  • NAID: 10027533381
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Requirement of the conserved, hydrophobic C-terminus region for the activation of heparanase. (2008)
  • Author(s): Lai, N. S., et al.
  • Journal Title: Experimental Cell Research 314 Pages: 2834-2845
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Robust and systematic drug screening method using chemical arrays and the protein library:identification of novel infibitors of carbonic anhydrase II.. (2008)
  • Author(s): Miyazaki, I.., et al.
  • Journal Title: Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry 72 Pages: 2739-2749
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 分子細胞学的解析 (2008)
  • Author(s): 清水 史郎, 他
  • Journal Title: 日本臨牀 増刊号1 がん薬物療法学 67 Pages: 143-147
• [Journal Article] Involvement of disulfide bond formation in the activation of heparanase (2007)
  • Author(s): Simizu, S., Suzuki, T., Muroi, M., Lai, N. S., Takagi, S., Dohmae, N., Osada, H.
  • Journal Title: Cancer Res. 67 Pages: 7841-7849
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of (+)-vinblastine and its analogues (2007)
  • Author(s): Miyazaki, T., Yokoshima, S., Simizu, S., Osada, H., Tokuyama, H., Fukuyama, T.
  • Journal Title: Org. Lett. 9 Pages: 4737-4740
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] バイオプローブ開発からケミカルバイオロジー研究へ (2007)
  • Author(s): 清水史郎, 長田裕之
  • Journal Title: 化学工業 58 Pages: 335-339
• [Journal Article] Involvement of disulfide bond formation in the activation of heparanase (2007)
  • Author(s): Simizu, S., et. al.
  • Journal Title: Cancer Research 67 Pages: 7841-7849
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of (+)-vinblastine and its analogues (2007)
  • Author(s): Miyazaki, T., et. al.
  • Journal Title: Organic Letters 9 Pages: 4737-4740
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photo-cross-linked small-molecule microarrays as chemical genomic tools for dissecting protein-ligand interactions (2006)
  • Author(s): Kanoh, N., Asami, A., Kawatani, M., Honda, K., Kumashiro, S., Takayama, H., Simizu, S., Amemiya, T., Kondoh, Y., Hatakeyama, S., Tsuganezawa, K., Utata, R., Tanaka, A., Yokoyama, S., Tashiro, H., Osada, H.
  • Journal Title: Chem. Asian J. 1 Pages: 787-797
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photo-cross-linked small-molecule microarrays as chemical genomic tools for dissecting protein-ligand interactions (2006)
  • Author(s): Kanoh, N., et al.
  • Journal Title: Chem. Asian J. 1 Pages: 789-797
• [Presentation] On-chip fragment-based approach for new tool of antitumor drug design (2009)
  • Author(s): Miyazaki, I., Simizu, S., Osada, H.
  • Organizer: AACR-ACS Joint Conference on Chemistry in Cancer Research
  • Place of Presentation: アメリカ・ニューオーリンズ
  • Year and Date: 2009-02-10
• [Presentation] Establishment of novel antitumor drugs screening method by using chemical array (2009)
  • Author(s): Simizu, S., Miyazaki, I., Osada, H.
  • Organizer: AACR-ACS Joint Conference on Chemistry in Cancer Research
  • Place of Presentation: アメリカ、ニューオーリンズ
  • Year and Date: 2009-02-09
• [Presentation] Establishment of novel antitumor drugs screening method by using chemical array (2009)
  • Author(s): Simizu, S., et al.
  • Organizer: AACR-ACS Joint Conference on Chemistry in Cancer Research
  • Place of Presentation: 米国 : Westin New Orleans Canal Place
• [Presentation] On-chip fragment-based approach for new tool of antitumor drug design (2009)
  • Author(s): Miyazaki, I.., et al.
  • Organizer: AACR-ACS Joint Conference on Chemistry in Cancer Research
  • Place of Presentation: 米国 : Westin New Orleans Canal Place
• [Presentation] Activation and function of heparanase: roles of post-translational modifications (2008)
  • Author(s): Simizu, S., Lai, N. S., Osada, H.
  • Organizer: International Symposium on Systems Glycobiology
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-12-05
• [Presentation] Activation and function of heparanase: roles of post-translational modifications (2008)
  • Author(s): Simizu, S., et al.
  • Organizer: International Symposium on Systems Glycobiology
  • Place of Presentation: 東京 : 東京カンファレンスセンター
  • Year and Date: 2008-12-05
• [Presentation] Identification of heparanase- interacting proteins of human fibrosarcoma cells (2008)
  • Author(s): 清水史郎, Lai Ngit Shin, 室井誠, 長田裕之
  • Organizer: 第67回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2008-10-29
• [Presentation] RECK suppressed MMP-9 mRNA due to the decrease of Fra-1 binding to MMP-9 promoter region (2008)
  • Author(s): 高木聡, 清水史郎, 長田裕之
  • Organizer: 第67回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2008-10-29
• [Presentation] ヘパラナーゼ結合タンパク質の探索と活性化機構の解析 (2008)
  • Author(s): 清水史郎, Lai Ngit Shin, 室井誠, 長田裕之
  • Organizer: 第12回がん分子標的治療研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-06-26
• [Presentation] GeneライブラリーGLORIAの構築 (2008)
  • Author(s): 一宮治美, 清水史郎, 宮崎功, 長田裕之
  • Organizer: 第3回日本ケミカルバイオロジー研究会年会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-05-20
• [Presentation] 化合物アレイスクリーニング系の構築と新規CAIIリガンドの検出 (2008)
  • Author(s): 宮崎功, 清水史郎, 一宮治美, 長田裕之
  • Organizer: 第3回日本ケミカルバイオロジー研究会年会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-05-19
• [Presentation] 理研天然化合物バンク(NPDepo)におけるリガンドスクリーニング (2008)
  • Author(s): 斎藤臣雄, 米田新, 宮崎功, 清水史郎, 近藤恭光, 松井南, 長田裕之
  • Organizer: 日本農芸化学会2008年度大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] 化合物アレスクリーニング系の構築と新規CA II リガンドの検出 (2008)
  • Author(s): 宮崎 功, 他
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
  • Place of Presentation: 東京 : 学術総合センター
• [Presentation] GeneライブラリーGLORIAの構築 (2008)
  • Author(s): 一宮 治美, 他
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
  • Place of Presentation: 東京 : 学術総合センター
• [Presentation] ヘパラナーゼ結合タンパク質の探索と活性化機構の解析 (2008)
  • Author(s): 清水 史郎, 他
  • Organizer: 第12回がん分子標的治療研究会
  • Place of Presentation: 東京 : 学術総合センター
• [Presentation] ヒト線維肉腫細胞株におけるヘパラナーゼ結合タンパク質の探索と同定 (2008)
  • Author(s): 清水 史郎, 他
  • Organizer: 第67回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 愛知 : 名古屋国際会議場
• [Presentation] RECKはFra-1のMMP-9プロモータ領域への結合低下を介してMMP-9の転写を抑制している (2008)
  • Author(s): 高木 聡, 他
  • Organizer: 第67回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 愛知 : 名古屋国際会議場
• [Presentation] Human heparanase : Activation and inhibition (2007)
  • Author(s): Simizu, S.
  • Organizer: 15th Proteoglycan Forum
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-10-28
• [Presentation] Human heparanase: Activation and inhibition (2007)
  • Author(s): Simizu, S.
  • Organizer: 15th Proteoglycan Forum
  • Place of Presentation: 東京医科歯科大学
  • Year and Date: 2007-10-28
• [Presentation] Phosphorylation of Bcl-xL by polo-like kinase 1 results in the inactivation of the anti-apoptotic activity during tubulin binder-induced apoptosis (2007)
  • Author(s): Simizu, S., Tamura, Y., Kawatani, M, Watanabe, N., Osada, H.
  • Organizer: AACR-NCI-EORTC International Conference "Molecular Targets and Cancer Therapeutics"
  • Place of Presentation: アメリカ・サンフランシスコ
  • Year and Date: 2007-10-23
• [Presentation] A novel chemical microarray platform for searching anticancer drugs (2007)
  • Author(s): 清水史郎, 宮崎功, 奥村英夫, 叶直樹, 長田裕之
  • Organizer: 第66回日本癌学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-10-03
• [Presentation] RECK suppresses the expression of MMP-9 mRNA in human tumor cells (2007)
  • Author(s): 高木聡, 清水史郎, 長田裕之
  • Organizer: 第66回日本癌学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-10-03
• [Presentation] ヘパラナーゼに存在するシステイン残基の修飾とその役割解析 (2007)
  • Author(s): 清水史郎, 室井誠, Lai Ngit Shin, 高木聡, 堂前直, 長田裕之
  • Organizer: 第11回がん分子標的治療研究会総会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-07-05
• [Presentation] RECKによるMMP-9 mRNA減少機構の解明 (2007)
  • Author(s): 高木聡, 清水史郎, 長田裕之
  • Organizer: 第11回がん分子標的治療研究会総会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-07-05
• [Presentation] 官能基非依存型低分子マイクロアレイとヒト培養細胞抽出物を用いた、タンパク質-低分子リガンド・スクリーニング系の構築 (2007)
  • Author(s): 宮崎功, 清水史郎, 奥村英夫, 叶直樹, 高橋良和, 野々村禎昭, 長田裕之
  • Organizer: 第2回日本ケミカルバイオロジー研究会年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2007-05-10
• [Presentation] PP2A特異的阻害剤ホスラクトマイシン類が有するHL60細胞の分化誘導活性 (2007)
  • Author(s): 照屋貴之, 清水史郎, 小林雄一, 長田裕之
  • Organizer: 日本農芸化学会2007年度大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-03-25
• [Presentation] PP2A特異的阻害剤ホスラクトマイシン類が有するHL60細胞の分化誘導活性 (2007)
  • Author(s): 照屋貴之, 他
  • Organizer: 日本農芸化学会2007年度大会
  • Place of Presentation: 東京農業大学
• [Presentation] 官能基非依存型低分子マイクロアレイとヒト培養細胞抽出物を用いた、タンパク質-低分子リガンド・スクリーニング系の構築 (2007)
  • Author(s): 宮崎功, 他
  • Organizer: 第2回 日本ケミカルバイオロジー研究会年会
  • Place of Presentation: 京都大学
• [Presentation] ヘパラナーゼに存在するシステイン残基の修飾とその役割解析 (2007)
  • Author(s): 清水史郎, 他
  • Organizer: 第11回 がん分子標的治療研究会総会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター
• [Presentation] RECKによるMMP-9 mRNA減少機構の解明 (2007)
  • Author(s): 高木聡, 他
  • Organizer: 第11回 がん分子標的治療研究会総会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター
• [Presentation] A novel chemical microarray platform for searching anticancer drugs (2007)
  • Author(s): Simizu, S., et. al.
  • Organizer: 第66回 日本癌学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] RECK suppresses the expression of MMP-9 mRNA in human tumor cells (2007)
  • Author(s): Takagi, S., et. al.
  • Organizer: 第66回 日本癌学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] Phosphorylation of Bcl-xL by polo-like kinase l results in the inactivation of the anti-apoptotic activity during tubulin binder-induced apoptosis (2007)
  • Author(s): Simizu, S., et. al.
  • Organizer: AACR-NCI-EORTC International Conference"Molecular Targets and Cancer Therapeutics"
  • Place of Presentation: Moscone West Convention Center,サンフランシスコ
• [Book] 「低分子アレイ」マイクロアレイ・バイオチップの最新技術 (2007)
  • Author(s): 清水史郎, 宮崎功, 近藤恭光, 叶直樹, 長田裕之
  • Total Pages: 305
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] マイクロアレイ・バイオチップの最新技術 (2007)
  • Author(s): 清水史郎、他
  • Total Pages: 305
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Remarks]
  • URL: http://www.antibiotics.riken.go.jp/japanese/personal/simizu_p.html
• [Remarks] 平成21年度日本農芸化学会B.B.B.論文賞