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Clarification of molecular bases for signal transduction by "signaling endosomes"

Research Project

Project/Area Number 19K21238
Project/Area Number (Other) 18H06120 (2018)
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund (2019)
Single-year Grants (2018)
Review Section 0802:Biomedical structure and function and related fields
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Tsutsumi Ryouhei  東北大学, 薬学研究科, 助教 (50435872)

Project Period (FY) 2018-08-24 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsエンドサイトーシス / 細胞増殖因子 / 細胞内情報伝達 / 増殖因子 / パーチオサルフェン化 / 細胞内小胞 / 情報伝達 / タンパク質翻訳後修飾 / プロテオミクス / シグナル伝達 / レドックスシグナル / 細胞膜受容体
Outline of Research at the Start

細胞は、増殖因子とよばれる物質などを細胞表面で感知し、その信号を内部に伝えることで細胞増殖、細胞運動や細胞死などの反応をおこす。これまでこの情報伝達は細胞膜を起点とした信号であると考えられていたが、近年、刺激を受けた細胞膜の一部が細胞内に取り込まれ、その結果生成するごく微小な泡(細胞内小胞)が情報伝達の要であることが示唆されている。本研究ではこの泡を構成する物質を同定し、細胞における情報伝達機構を明らかにすることを目指している。得られる結果は生物の発生のメカニズム解明や情報伝達の異常により引き起こされるがんなどの疾病の治療法の開発につながることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

Recently, the "signaling endosome (SE) model" has been proposed in which cell surface receptors evoke signaling not from the plasma membrane, but from endocytic vesicles. This project aimed to clarify molecular bases of such SEs.
Outputs during this term of grant support are; optimization of a method to isolate SEs using magnetic nano-particles, identification of many signaling- and metabolism-associated proteins at SEs, and development of a method to efficiently detect protein sulfenylation and perthiosulfenylation.
Results from this project including above were presented at domestic and international conferences and were published from scientific journals.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞は外部からの刺激に応じて細胞内情報伝達を惹起し、増殖や分化、運動など様々な応答を示す。この情報伝達の以上はがんなどの様々な疾病の原因となるが、一方でその分子機構は必ずしも明らかにされていない。本研究では、従来の細胞膜からの情報伝達というモデルは十分ではないとする「シグナリングエンドソーム」モデルの解明を目指し、その詳細を検討した。得られた成果は上記のような疾患の原因を解明するうえで重要な知見となることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ニューヨーク大学/イェール大学/スクリプス研究所(米国)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ベルリン自由大学(ドイツ)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] 国立がん研究所(ハンガリー)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Perlmutter Cancer Center/NYU Langone Health(米国)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Selenoprotein P; P for Plasma, Prognosis, Prophylaxis, and More2020

    • Author(s)
      Tsutsumi Ryouhei、Saito Yoshiro
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 43 Issue: 3 Pages: 366-374

    • DOI

      10.1248/bpb.b19-00837

    • NAID

      130007804438

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2020-03-01
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Polysulfide stabilization by tyrosine and hydroxyphenyl-containing derivatives that is important for a reactive sulfur metabolomics analysis.2019

    • Author(s)
      Hamid HA, Tanaka A, Ida T, Nishimura A, Matsunaga T, Fujii S, Morita M, Sawa T, Fukuto JM, Nagy P, Tsutsumi R, Motohashi H, Ihara H, Akaike T.
    • Journal Title

      Redox Biol

      Volume: 21 Pages: 101096-101096

    • DOI

      10.1016/j.redox.2019.101096

    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Off-target inhibition by active site-targeting SHP2 inhibitors.2018

    • Author(s)
      Tsutsumi R, Ran H, Neel BG
    • Journal Title

      FEBS Open Bio

      Volume: 8 Issue: 9 Pages: 1405-1411

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12493

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Specific visualization of reversibly oxidized proteins2019

    • Author(s)
      Ryouhei Tsutsumi, Benjamin G. Neel, Yoshiro Saito
    • Organizer
      9th SFRR Asia Biennial Meeting 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 増殖因子刺激による活性酸素種産生性細胞内小胞の生成2019

    • Author(s)
      堤 良平
    • Organizer
      日本生化学会東北支部第85回例会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 可逆的酸化タンパク質の特異的可視化法の開発2019

    • Author(s)
      堤 良平, Benjamin G. Neel, 斎藤芳郎
    • Organizer
      第72回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規可視化法により見えてきた「活性酸素種産生小胞」によるチロシンホスファターゼの時空間的制御2019

    • Author(s)
      堤 良平
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会 シンポジウム「新たなシグナル検出法・アプローチに基づくリン酸化シグナル研究の新展開」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 増殖因子依存的な活性酸素種産生性細胞内小胞の生成と情報伝達2019

    • Author(s)
      堤 良平
    • Organizer
      レドックス・ライフイノベーション第170委員会20周年記念若手シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Visualization of specific protein oxidation evoked by signaling ROS2019

    • Author(s)
      Ryouhei Tsutsumi
    • Organizer
      The Gordon Research Conference on Oxygen Radicals 2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] タンパク質可逆的酸化の特異的可視化による 増殖因子依存的「レドキソソーム」情報伝達の発見2018

    • Author(s)
      堤 良平
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2018-08-27   Modified: 2024-03-26  

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