Elucidation of signals and metabolic bases that regulate functions of plasma membrane microdomains

• Project/Area Number: 25460385
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Pathological medical chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo (2016); Nagoya University (2013-2015)
• Principal Investigator: Yamauchi Yoshio 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (00444878)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古川 鋼一 中部大学, 生命健康科学部, 教授 (80211530)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): UESUGI Motonari 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 教授 (10402926)
• Research Collaborator: CHANG Ta-Yuan Chang Geisel School of Medicine at Dartmouth, 教授
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 膜ドメイン / 脂質代謝 / シグナル / がん / シグナル伝達 / コレステロール / スフィンゴ糖脂質 / 代謝 / mTOR / 癌

Outline of Final Research Achievements

Plasma membrane microdomains (lipid rafts) play essential roles in cellular functions and in malignant properties of cancer cells. It is therefore important for developing therapeutic strategies for malignant tumor, to understand how functionality of lipid rafts is preserved in cancer cells. In this study, we showed that SREBP, a transcriptional factor that regulates lipid metabolism, functions as a crucial factor maintaining integrity of lipid rafts in and malignant properties of cancer cells. Furthermore, we revealed regulatory mechanisms that control the activation of SREBP at the endoplasmic reticulum.

Research Products

• [Int'l Joint Research] ダートマス大学/イリノイ大学(米国)
• [Int'l Joint Research] ダートマス大学/イリノイ大学(米国)
• [Journal Article] Methods for Monitoring ABCA1-Dependent Sterol Release (2017)
  • Author(s): Yamauchi Y, Yokoyama S, Chang TY
  • Journal Title: Methods Mol Biol Volume: 1583 Pages: 257-273
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-6875-6_19
  • ISBN: 9781493968732, 9781493968756
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Cellular Cholesterol Homeostasis in Alzheimer's Disease (2017)
  • Author(s): Chang TY, Yamauchi Y, Hasan M, Chang CC
  • Journal Title: J Lipid Res Volume: 印刷中 Issue: 12 Pages: 2239-2254
  • DOI: 10.1194/jlr.r075630
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Raft-based interactions of gangliosides with a GPI-anchored receptor (2016)
  • Author(s): N. Komura, K. G. N. Suzuki, H. Ando, M. Konishi, M. Koikeda, A. Imamura, R. Chadda, T. K. Fujiwara, H. Tsuboi, R. Sheng, W. Cho, K. Furukawa, K. Furukawa, Y. Yamauchi, H. Ishida, A. Kusumi (Co-Corresponding Author), and M. Kiso
  • Journal Title: Nat. Chem. Biol. Volume: in press Issue: 6 Pages: 402-410
  • DOI: 10.1038/nchembio.2059
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Expression analysis of 0-series gangliosides in human cancer cell lines with monoclonal antibodies generated using knockout mice of ganglioside synthase genes (2016)
  • Author(s): Bhuiyan RH, Kondo Y, Yamaguchi T, Tokuda N, Ohkawa Y, Hashimoto N, Ohmi Y, Yamauchi Y, Furukawa K, Okajima T, Furukawa K
  • Journal Title: Glycobiology Volume: 26 Issue: 9 Pages: 984-998
  • DOI: 10.1093/glycob/cww049
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Increased expression levels of ppGalNAc-T13 in lung cancers: Significance in the prognostic diagnosis (2016)
  • Author(s): Nogimori K, Hori T, Kawaguchi K, Fukui T, Mii S, Nakada H, Matsumoto Y, Yamauchi Y, Takahashi M, Furukawa K, Tetsuya O, Yokoi K, Hasegawa Y, Furukawa K
  • Journal Title: Int J Oncol Volume: 49 Issue: 4 Pages: 1369-1376
  • DOI: 10.3892/ijo.2016.3638
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression of B4GALNT1, an essential glycosyltransferase for the synthesis of complex gangliosides, suppresses BACE1 degradation and modulates APP processing (2016)
  • Author(s): Yamaguchi T, Yamauchi Y, Furukawa K, Ohmi Y, Ohkawa Y, Zhang Q, Okajima T, Furukawa K
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 6 Issue: 1 Pages: 34505-34505
  • DOI: 10.1038/srep34505
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] ABCA1-dependent sterol release: sterol molecule specificity and potential membrane domain for HDL biogenesis (2016)
  • Author(s): Yamauchi Y, Yokoyama S, Chang TY.
  • Journal Title: J Lipid Res Volume: 57 Issue: 1 Pages: 77-88
  • DOI: 10.1194/jlr.m063784
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Raft-based interactions of gangliosides with a GPI-anchored receptor (2016)
  • Author(s): Komura N, Suzuki KG, Ando H, Konishi M, Koikeda M, Imamura A, Chadda R, Fujiwara TK, Tsuboi H, Sheng R, Cho W, Furukawa K, Furukawa K, Yamauchi Y, Ishida H, Kusumi A, Kiso M.
  • Journal Title: Nature Chem Biol Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Deficiency in the Lipid Exporter ABCA1 Impairs Retrograde Sterol Movement and Disrupts Sterol Sensing at the Endoplasmic Reticulum (2015)
  • Author(s): Yamauchi Y, Iwamoto N, Rogers MA, Abe-Dohmae S, Fujimoto T, Chang CC, Ishigami M, Kishimoto T, Kobayashi T, Ueda K, Furukawa K, Chang TY, Yokoyama S.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 290 Issue: 39 Pages: 23464-23477
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.662668
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] ABCA1依存的HDL形成におけるステロール分子特異性と膜ドメイン (2017)
  • Author(s): 山内祥生、横山信治，Ta-Yuan Chang
  • Organizer: 日本農芸化学会2017年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学、京都府京都市
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] SREBPプロセシングを阻害する新規低分子量化合物によって明らかになったヒトメラノーマ細胞におけるSREBP依存的なメバロン酸経路の重要性，ポスター (2016)
  • Author(s): 山内祥生，太田晃成，渡邉瑞貴，五十嵐政智，佐藤隆一郎，上杉志成，古川鋼一
  • Organizer: 第３９回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] ABCトランスポーターABCA1はダイナミン依存性エンドサイトーシスを介したステロール逆行輸送を調節する (2015)
  • Author(s): 山内祥生、岩本紀之、Maximillian A. Rogers, 堂前純子、藤本豊士、Catherine Chang、石神正登、岸本拓磨、小林俊秀、植田和光、古川鋼一、Ta-Yuan Chang、横山信治
  • Organizer: 第３８回日本分子生物学会年会・第８８回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場、兵庫県神戸市
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] SCAPを標的とした新規低分子量化合物から明らかになったがん細胞におけるSREBP依存的メバロン酸経路の重要性 (2015)
  • Author(s): 山内祥生、太田晃成、渡辺瑞貴、五十嵐政智、上杉志成、古川鋼一
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2015-10-08
• [Presentation] ヒトmelanoma細胞におけるNeogenin細胞内ドメイン（NeICD）標的遺伝子の同定 (2015)
  • Author(s): 金子慶、大川祐樹、橋本登、大海雄介、山内 祥生、岡島徹也、小谷典弘、本家孝一、古川圭子、古川鋼一
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2015-10-08
• [Presentation] Expression and roles of asialo-series gangliosides in human cancer cell lines (2015)
  • Author(s): Robiul H. Bhuiyan, Yuji Kondo, Tokiaki Yamaguchi, Noriyo Tokuda, Yuki Ohkawa, Yuhsuke Ohmi, Yoshio Yamauchi, Keiko Furukawa, Tetsuya Okajima, Koichi Furukawa
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2015-10-08
• [Presentation] Neogenin細胞内領域（NeICD）は GD3発現メラノーマにおいて、癌悪性形質亢進に関与する (2015)
  • Author(s): 金子慶、大川祐樹、橋本登、大海雄介、山内 祥生、岡島徹也、小谷典弘、本家孝一、古川圭子、古川鋼一
  • Organizer: 第34回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学、東京都文京区
  • Year and Date: 2015-07-31
• [Presentation] mTORシグナルは小胞体での脂質センシングを制御し、がん細胞のリポジェニックフェノタイプを増強する (2014)
  • Author(s): 山内 祥生、五十嵐 政智、太田晃成、古川 鋼一
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館、京都府京都市
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] GD3発現メラノーマにおけるNeogeninの悪性形質創出メカニズム (2014)
  • Author(s): 金子慶、大川祐樹、橋本登、大海雄介、小川光貴、山内 祥生、小谷典弘、本家孝一、古川圭子、古川鋼一
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館、京都府京都市
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] ガングリオシドによるAPP切断とその切断断片による酸化ストレス応答の制御 (2014)
  • Author(s): 山口世堯、山内祥生、松本康之、橋本登、大海雄介、近藤裕史、古川圭子、古川鋼一
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館、京都府京都市
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] SREBPのプロセシングを標的とした新規低分子化合物はメラノーマ細胞の悪性形質を抑制する (2014)
  • Author(s): 太田晃成、山内祥生、山口世堯、渡辺瑞貴、古川圭子、上杉志成、古川鋼一
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] Establishment of anti-GD1alpha mAbs and expression analysis of asialo-series gangliosides in human cancer cell lines (2014)
  • Author(s): Robiul H. Bhuiyan, Yuji Kondo, Tokiaki Yamaguchi, Noriyo Tokuda, Yoshio Yamauchi, Keiko Furukawa, Tetsuya Okajima, Koichi Furukawa
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] スフィンゴ糖脂質の生合成におけるp24タンパク質の役割 (2014)
  • Author(s): 山内祥生、Alkmini Papadopoulou、古川鋼一
  • Organizer: 第33回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学、愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2014-08-10 – 2014-08-12
• [Presentation] ガングリオシドGM1によるAPPの切断とその切断断片により誘導される細胞死の制御 (2013)
  • Author(s): 山口世堯、山内祥生、松本康之、大川祐樹、大海雄介、橋本登、近藤裕史、古川圭子、古川鋼一
  • Organizer: 第32回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター、大阪市
• [Presentation] The lipogenic phenotype of human melanoma cells expressing ganglioside GD3 is regulated by mTOR-mediated lipid sensing at the ER (2013)
  • Author(s): 山内祥生、五十嵐政智、古川鋼一
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜市
• [Presentation] GD3発現メラノーマの悪性形質におけるNeogeninの機能 (2013)
  • Author(s): 金子慶、大川祐樹、橋本登、大海雄介、山内祥生、小谷典弘、本家孝一、古川圭子、古川鋼一
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜市
• [Presentation] ガングリオシドによるamyloid β precursor protein(APP) の切断パターンの制御及びAPP切断断片が細胞の健常性に与える影響 (2013)
  • Author(s): 山口 世堯、山内 祥生、松本 康之、大川 祐樹、大海 雄介、橋本 登、近藤 裕史、古川 圭子、古川 鋼一
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜市
• [Presentation] mTOR signaling regulates sterol regulatory element binding proteins by mediating lipid sensing (2013)
  • Author(s): Yoshio Yamauchi, Masatomo Igarashi, Koichi Furukawa
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜市
• [Presentation] Roles of Neogenin in GD3-expressing human melanoma cells (2013)
  • Author(s): Kei Kaneko, Yuki Ohkawa, Noboru Hashimoto, Yusuke Ohmi, Yoshio Yamauchi, Norihiro Kotani, Koichi Honke, Keiko Furukawa, Koichi Furukawa
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜市
• [Presentation] スフィンゴ糖脂質合成の調節におけるp24タンパク質の関与の検討 (2013)
  • Author(s): 山内祥生、山口世堯、藤田盛久、木下タロウ、古川鋼一
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場、神戸市
• [Book] Glycoscience: Biology and Medicine (2015)
  • Author(s): Furukawa K, Ohmi Y, Ohkawa Y, Hashimoto N, Yamauchi Y, Tajima O, Furukawa K
  • Total Pages: 1569
  • Publisher: Springer Japan
• [Book] Glycoscience: Biology and Medicine (2014)
  • Author(s): Koichi Furukawa, Yuhsuke Ohmi, Yuki Ohkawa, Noboru Hashimoto, Yoshio Yamauchi, Orie Tajima, Keiko Furukawa
  • Publisher: Springer Japan
• [Book] Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes (2014)
  • Author(s): Koichi Furukawa, Keiko Furukawa, Yuhsuke Ohmi, Yuki Ohkawa, Yoshio Yamauchi, Noboru Hashimoto, Orie Tajima
  • Total Pages: 1707
  • Publisher: Springer Japan