Identification and characterization of cellular senescence-specific genes

• Project/Area Number: 25640063
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Tumor biology
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Kamada Shinji 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 教授 (20243214)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KIKKAWA Ushio 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 教授 (40150354) ; NAKASHIMA Akio 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 准教授 (70397818)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 細胞老化 / DNA損傷 / p53 / 活性酸素 / アミノ酸代謝

Outline of Final Research Achievements

To understand the molecular mechanisms of cellular senescence when DNA damages occurred, we identified and characterized several genes that are crucial for senescence. By using a developed experimental system in which cellular senescence or apoptosis is induced preferentially by altering the concentration of etoposide, a DNA-damaging drug to induce DNA double-strand brakes, we compared gene expression profiles of senescent and apoptotic cells by microarray analysis and identified several genes specifically upregulated in senescent cells. Among these genes, we focused on proline dehydrogenase and D-amino acid oxidase. It was clarified that both genes played crucial roles in senescence by producing reactive oxygen species as byproducts in amino acid metabolism.

Research Products

• [Journal Article] Midostaurin preferentially attenuates proliferation of triple-negative breast cancer cell lines through inhibition of Aurora kinase family. (2015)
  • Author(s): Kawai M., Nakashima A., Kamada S., and Kikkawa U.
  • Journal Title: J Biomed. Sci. Volume: 22 Issue: 1 Pages: 48-48
  • DOI: 10.1186/s12929-015-0150-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Fission yeast arrestin-related trafficking adaptor, Arn1/Any1, is ubiquitinated by Pub1 E3 ligase and regulates endocytosis of Cat1 amino acid transporter. (2014)
  • Author(s): Nakashima, A., Kamada, S., Tamanoi, F., and Kikkawa, U.
  • Journal Title: Biol. Open Volume: 3 Issue: 6 Pages: 542-552
  • DOI: 10.1242/bio.20148367
  • NAID: 120005460282
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Phosphorylation of Cdk5 at Tyr15 is not an activation mechanism of Cdk5 downstream of tyrosine kinase activation. (2014)
  • Author(s): Kobayashi, H., Saito, T., Sato, K., Furusawa, K., Hosokawa, T., Tsutsumi, K., Asada, A., Kamada, S., Ohshima, T., and Hisanaga, S.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 289 Issue: 28 Pages: 19627-19636
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.501148
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cyclin I is involved in the regulation of cell cycle progression. (2013)
  • Author(s): Nagano et al.
  • Journal Title: Cell Cycle Volume: 12 Issue: 16 Pages: 2617-2624
  • DOI: 10.4161/cc.25623
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A positive role of mammalian Tip41-like protein, TIPRL, in the amino-acid dependent mTORC1-signaling pathway through interaction with PP2A (2013)
  • Author(s): Nakashima, A., Tanimura-Ito, K., Oshiro, N., Eguchi, S., Miyamoto, K., Momonami, A., Kamada, S., Kikkawa, U. and Yonezawa, K.
  • Journal Title: FEBS letter Volume: 587 Issue: 18 Pages: 2924-2929
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.07.027
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Branched-chain amino acids enhance premature senescence through mammalian target of rapamycin complex I-mediated upregulation of p21 protein. (2013)
  • Author(s): Nakano, M., Nakashima A., Nagano, T., Ishikawa, S., Kikkawa, U., and Kamada, S.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 8 Issue: 11 Pages: e80411-e80411
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0080411
  • NAID: 120005465549
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 減数分裂における分裂酵母TORC1の制御と機能 (2015)
  • Author(s): 中嶋昭雄、山下郎、大坪瑶子、鎌田真司、瓜谷眞裕、山本正幸、吉川潮
  • Organizer: 第３８回日本分子生物学会、第８８回日本生化学会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] 新規細胞老化制御因子Dアミノ酸酸化酵素の機能解析 (2015)
  • Author(s): 山尾俊介、長野太輝、吉川潮、鎌田真司
  • Organizer: 第７４回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2015-10-08
• [Presentation] プロリン脱水素酵素（PRODH）は細胞老化誘導に関わる新規因子である (2014)
  • Author(s): 長野 太輝、山尾 俊介、中嶋 昭雄、吉川 潮、鎌田 真司
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜／パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] 新規細胞老化誘導因子としてのDアミノ酸酸化酵素DAOの機能解析 (2014)
  • Author(s): 山尾 俊介、長野 太輝、中嶋 昭雄、吉川 潮、鎌田 真司
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜／パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] プロリン脱水素酵素（PRODH）は細胞老化誘導に関わる新規因子である (2014)
  • Author(s): 長野 太輝、山尾 俊介、吉川 潮、鎌田 真司
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜／パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] 細胞老化とアポトーシスの運命を決定する遺伝子の同定とその機能解析 (2013)
  • Author(s): 長野 太輝、中野 真行、橋本 季明、江成 政人、吉川 潮、鎌田 真司
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] Cyclin Iは細胞周期の進行に関与している (2013)
  • Author(s): 長野 太輝、橋本 季明、中嶋 昭雄、久永 眞市、吉川 潮、鎌田 真司
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 細胞老化制御に関与する遺伝子の同定と機能解析 (2013)
  • Author(s): 大西 健悟、長野 太輝、山尾 俊介、中嶋 昭雄、吉川 潮、鎌田 真司
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Remarks] 神戸大学バイオシグナル総合研究センター
  • URL: http://www.biosig.kobe-u.ac.jp
• [Remarks] 神戸大学理学研究科生物学専攻
  • URL: http://www.edu.kobe-u.ac.jp/fsci-biol/
• [Remarks] 神戸大学バイオシグナル研究センター
  • URL: http://www.biosig.kobe-u.ac.jp
• [Remarks] 神戸大学バイオシグナル研究センター細胞情報研究分野
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/brce-kikkawa/
• [Remarks] 神戸大学理学部生物学科・理学研究科生物学専攻
  • URL: http://www.edu.kobe-u.ac.jp/fsci-biol/
• [Remarks] 細胞情報研究分野
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/brce-kikkawa/
• [Remarks] 神戸大学バイオシグナル研究センター
  • URL: http://www.biosig.kobe-u.ac.jp
• [Remarks] 神戸大学理学部生物学科・理学研究科生物学専攻
  • URL: http://www.edu.kobe-u.ac.jp/fsci-biol/