| Project/Area Number |
23K14169
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 43050:Genome biology-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
津曲 和哉 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (50963675)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | proteomics / shedding / phosphorylation / ectodomain shedding |
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| Outline of Research at the Start |
先行研究において、特定のプロテアーゼ（主にADAM17）を活性化する刺激を施したにも関わらず、細胞種ごとに大きく異なったシェディング基質が同定された。個別の基質に着目した研究から、膜タンパク質細胞質ドメインのリン酸化がシェディング感受性を制御することや、細胞内シグナル伝達に依存して異なった膜タンパク質がシェディングされることが報告されている。本研究では、シェディングプロテオミクスとリン酸化プロテオミクスを組み合わせ、シェディングを制御するリン酸化部位や、その責任キナーゼ、また上流のシグナルカスケードを明らかにし、リン酸化によって制御されるシェディングの基質選択分子基盤の全体像を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの膜タンパク質は膜型プロテアーゼによって切断され、その細胞外ドメインを遊離する。この現象は、エクトドメインシェディング (シェディング) と呼ばれる。我々の以前の研究において、細胞が機能や環境に応じて必要な膜タンパク質のみをシェディング基質として選択する機構が存在することが示唆された (Tsumagari et al., 2021 iScience)。この分子メカニズムを解明するために、4種類の細胞株 (HeLa、A549、U251-MG、SHSY5Y) について、5種類のシェディング活性化試薬 (ホルボールエステル, イオノマイシン, アニソマイシン、リポポリサッカライド、リゾフォスファチジン酸) およびメタロプロテアーゼ阻害剤を処理し、培養上清に遊離されるシェディング基質をプロテオミクスによって定量的に解析した。その結果、全372の膜タンパク質がシェディング基質として同定された。これらのうち、187、42、1、53タンパク質が上記の細胞株についてそれぞれユニークなシェディング基質として確認された。また、例えば、HeLa細胞においては、63、9、21、241、19がそれぞれのシェディング活性化剤処理下でシェディング基質として同定された。ホルボールエステル処理依存的なシェディング基質として、63、75、5、63のタンパク質がそれぞれの細胞株で同定された。現在、これらの細胞株について、それぞれのシェディング活性化剤で活性化するリン酸化部位・シグナル伝達について解明するために、試料調製および測定を順次行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
シェディングプロテオミクス試料について、全調製および測定が完了した。リン酸化プロテオミクス試料について、質量分析システムのマシンタイムの律速により、測定が未完了であるため、やや遅れているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
シェディングプロテオミクスを実施した細胞株について、それぞれのシェディング活性化剤で活性化されるリン酸化部位・シグナル伝達を解明するために、リン酸化プロテオミクス用の試料調製および測定を継続して順次行う。また、シェディング基質膜タンパク質の発現レベルを確認するためのプロテオミクスを実施する。これらのデータセットを組み合わせ、シェディングを制御するリン酸化ネットワークの解明を目指す。
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