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Analysis of cancer specific signaling cascade by in vivo protein photo-cross-linking approach

Research Project

Project/Area Number 19K22496
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

DOI Takefumi  大阪大学, 薬学研究科, 教授 (00211409)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 樋野 展正  大阪大学, 薬学研究科, 助教 (90469916)
山口 卓男  大阪大学, 薬学研究科, 講師 (80596601)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsがんゲノム / 融合型キナーゼ / タンパク質間相互作用 / クロスリンク / 人工アミノ酸 / がん融合遺伝子 / キナーゼ
Outline of Research at the Start

がん細胞のゲノム不安定化により生じる遺伝子融合型プロテインキナーゼは,本来とは異なるシグナルカスケードを活性化することでがんの悪性化に深く関与している.本研究では,細胞内光クロスリンク法という独自手法を駆使し,がん融合型キナーゼが細胞内で直接基質とするタンパク質を特異的に同定する方法論を確立することで,創薬標的となる新たな下流カスケードを明らかにすることを目指す.

Outline of Final Research Achievements

Most fusion protein kinases, which are generated by cancer genome instability, show abnormal subcellular localization and contribute to malignant transformation of cancer by activating unusual signaling cascades. In this study, we employed unique in vivo protein photo-cross-linking approach to identify proteins that are direct substrates of fused protein kinases and reveal the abnormal signaling pathway. We introduced a photo-cross-linkable amino acid into the substrate recognition region of EGFR kinase and analyzed whether it could capture the substrate by cross-linking, suggesting binding to some endogenous proteins. In parallel, we developed a method to specifically label the proteins captured by the cross-linking to improve the efficiency of substrate identification.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

融合型キナーゼにより惹起される異常なシグナルカスケードの解明は、過去20年以上に渡り世界的に取り組まれてきた課題である。本研究では、特定のキナーゼの基質を細胞内における両者の直接的な相互作用をもとに同定するという新規アプローチを提案し、基質の同定効率向上に資する技術開発も行なった。これらを元に、融合型キナーゼの下流カスケードを特異的に明らかにできれば、がん征圧に向けた重要な布石になると考えられる。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cupid and Psyche system for the diagnosis and treatment of advanced cancer2019

    • Author(s)
      Sugiyama A, Kawamura T, Tanaka T, Doi H, Yamashita T, Shinoda K, Fujitani H, Yamatsugu K, Shimizu Y, Tatsumi T, Takahashi K, Kanai M, Mizohata E, Kawato T, Doi T, Inoue T, Kodama T.
    • Journal Title

      Proceedings of the Japan Academy, Series B

      Volume: 95 Issue: 10 Pages: 602-611

    • DOI

      10.2183/pjab.95.041

    • NAID

      130007760701

    • ISSN
      0386-2208, 1349-2896
    • Year and Date
      2019-12-11
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The CalcR-PKA-Yap1 Axis Is Critical for Maintaining Quiescence in Muscle Stem Cells.2019

    • Author(s)
      Zhang L, Noguchi YT, Nakayama H, Kaji T, Tsujikawa K, Ikemoto-Uezumi M, Uezumi A, Okada Y, Doi T, Watanabe S, Braun T, Fujio Y, Fukada SI.
    • Journal Title

      Cell Rep

      Volume: 19 Issue: 8 Pages: 2154-63

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.10.057

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞内光クロスリンク法のがん関連タンパク質間相互作用解析への応用2021

    • Author(s)
      樋野展正
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DNA脱メチル化関連酵素TET1の刺激依存的翻訳後修飾による活性調節2021

    • Author(s)
      齋藤里緒,喜多絢海,谷口健吾,和島壮一,石田莉子,原田和生,樋野展正,土井健史
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA脱メチル化関連酵素TET1の刺激依存的活性調節の分子機構2021

    • Author(s)
      石田莉子,喜多絢海,谷口健吾,和島壮一,斎藤里緒,原田和生,樋野展正,土井健史
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] がん変異に影響されるFBXW7αの新規タンパク質間相互作用の探索2021

    • Author(s)
      山本真実,重松知沙,山本紘義,川端猛,鳴海良平,足立淳,栗栖源嗣,樋野展正,土井健史
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] タンパク質間相互作用界面の同定を可能にする新規光架橋性人工アミノ酸の開発2021

    • Author(s)
      高田理彩,樋野展正,山口卓男,深田宗一朗,土井健史
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内光クロスリンク法を用いたがん関連因子FBXW7αの相互作用解析2020

    • Author(s)
      重松知沙,山本紘義,川端猛,栗栖源嗣,土井健史,樋野展正
    • Organizer
      第70回日本薬学会関西支部大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA脱メチル化関連酵素TET1の刺激依存的活性調節機構の解明2020

    • Author(s)
      和島壮一,喜多絢海,谷口健悟,原田和生,土井健史,樋野展正
    • Organizer
      第70回日本薬学会関西支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内光クロスリンク法を利用したSTK11のがん関連相互作用の探索2020

    • Author(s)
      山本紘義,重松知沙,川端猛,栗栖源嗣,土井健史,樋野展正
    • Organizer
      第70回日本薬学会関西支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規PPARα作動薬の創出とその構造展開2020

    • Author(s)
      宮地弘幸、布村一人、林 邦忠、土井健史、橘 敬祐
    • Organizer
      日本薬学会 第140年会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞内光クロスリンク法を用いたがん変異に影響されるタンパク質間相互作用の同定2020

    • Author(s)
      樋野展正
    • Organizer
      日本薬学会 第140年会
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      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] リガンド結合型オリゴ核酸と相補的オリゴ核酸プローブの二重鎖形成を利用した標的タンパク質同定2020

    • Author(s)
      吉田匠、山口卓男、小比賀聡
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞内光クロスリンク法によるDNA脱メチル化酵素TET1の活性調節因子の探索2019

    • Author(s)
      和島壮一,喜多絢海,谷口健吾,Jeremia Febrian,齋藤里緒,高島成二,土井健史,樋野展正
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞内光クロスリンク法を利用した新規肺がん治療標的の探索2019

    • Author(s)
      山本紘義,向山樹,鳴海良平,重松知沙,山本真実,足立淳,土井健史 ,樋野展正
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 変異集積表面への光クロスリンカー導入によるがん特異的蛋白質間相互作用の同定2019

    • Author(s)
      樋野展正,向山樹,鳴海良平,川端猛,山本紘義,重松知沙,山本真実,栗栖 源嗣,足立淳,土井健史_
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 皮膚機能を改善する核内受容体PPARα活性化成分の探索2019

    • Author(s)
      福田昭平, 橘 敬祐, 福島 純, 阪田昌弘, 西森康友, 土井健史
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] DNA脱メチル化関連酵素TET1の活性調節機構の解析2019

    • Author(s)
      Jeremia Febrian, 喜多絢海, 谷口健悟, 和島壮一, 斎藤里緒, 高島成二, 土井健史, 樋野展正
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞内光クロスリンク法を用いたがん特異的タンパク質間相互作用の効率的な解析系の確立2019

    • Author(s)
      向山樹, 廣田康二, 鳴海良平,山本紘義,重松知沙,山本真実,足立淳,土井健史,樋野展正
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 薬物標的タンパク質の同定を志向した新規アフィニティーラベル化法の開発2019

    • Author(s)
      山口卓男
    • Organizer
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 大阪大学大学院薬学研究科生命情報解析学分野ホームページ

    • URL

      https://seimeijohokaiseki.wixsite.com/tanpaku

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Research-status Report

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Published: 2019-07-04   Modified: 2022-01-27  

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