Ｐｉｎ１プロテオミクスを用いた疾患特異的リン酸化タンパク質の網羅的探索

• Project Area: Regulation of signal transduction by post-translational modifications and its pathogenic dysregulation
• Project/Area Number: 23117526
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 梁 明秀 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20363814)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2012: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2011: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: シグナル伝達 / 癌 / プロテオーム / Pin1

Outline of Annual Research Achievements

ペプチジルプロリルイソメラーゼPin1はがん細胞およびがん幹細胞において高く発現しており、がん細胞およびがん幹細胞増殖シグナルを促進していることが示唆されている。本研究課題ではPin1を分子プローブとしたプロテオミクスを行うことで、上記に関わるリン酸化タンパク質およびその責任キナーゼの同定を目指した。昨年度までに我々は、Pin1がNF-kBのRelA/p65の254番目のスレオニンのリン酸化部位に結合し、NF-kBの転写活性を正または負に調節することを見いだした。我々はGSTプルダウン法および質量分析装置を用いた解析により、この領域をリン酸化するキナーゼとしてTestis-specific serine/threonine-protein kinase 2 (TSSK2)を新たに同定した。本キナーゼの発現およびRelA-Ser254のリン酸化は、術後再発や骨転移を引き起こした前立腺癌組織において顕著に増加していた。今後はキナーゼの活性化機構や発現制御を詳しく調べることで、前立腺癌の悪性化形質を促進する新たな病態関連因子を特定する。もう一つの課題として、Pin1が神経幹細胞において発現が上昇し、神経分化に重要な役割を果たすことを見出した。Pin1を強制発現したNPCはbeta3-tubulin陽性の神経細胞に選択的に分化し、GFAP陽性のグリア細胞への分化が阻害された。一方、Pin1の選択的阻害剤を投与すると、NPCの多くがグリア細胞に分化した。以上のことからPin1はNPCの分化方向を規定する因子であることが示唆された。Pin1は神経幹細胞においてbeta-cateninと結合し、wnt/beta-cateninシグナルを活性化することで神経幹細胞の分化方向を決定している可能性が示唆された。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Epigenetic histone modification of Epstein-Barr virus BZLF1 promoter during latency and reactivation in Raji cells. (2012)
  • Author(s): Murata T.
  • Journal Title: J Virol. Volume: 86(9) Issue: 4 Pages: 4752-61
  • DOI: 10.1128/jvi.02634-12
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prolyl isomerase Pin1 regulates neuronal differentiation via β-catenin. (2012)
  • Author(s): Nakamura K, Kosugi I, Lee DY, Hafner A, Sinclair DA, Ryo A, Lu KP.
  • Journal Title: Mol. Cell Biol. Volume: 32 Issue: 15 Pages: 2966-78
  • DOI: 10.1128/mcb.05688-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of phosphorylated proteins involved in the oncogenesis of prostate cancer via Pin1-proteomic analysis (2012)
  • Author(s): Kanji Endoh, Mayuko Nishi, Hitoshi Ishiguro, Hiroji Uemura, Yohei Miyagi, Ichiro Aoki, Hisashi Hirano, Yoshinobu Kubota, Akihide Ryo
  • Journal Title: Prostate Volume: Vol.72 Issue: 6 Pages: 626-637
  • DOI: 10.1002/pros.21466
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of DNA Binding of Zinc Finger and Linkers for Domain Fusion on Catalytic Activity of Sequence-Specific Chimeric Recombinases Determined by a Facile Fluorescent System (2012)
  • Author(s): Nomura, W., Masuda, A., Ohba, K., Urabe, A., Ito, N., Ryo, A., Yamamoto, N., Tamamura, H.
  • Journal Title: Biochemistry Volume: 51 Issue: 7 Pages: 1510-1517
  • DOI: 10.1021/bi201878x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prolyl isomerase Pin1 regulates neuronal differentiation via β-catenin (2012)
  • Author(s): Nakamura K
  • Journal Title: Molecular and Cellular Biology Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The peptidyl-prolyl isomerase Pin1: a novel molecular switch for phosphorylation signaling． (2013)
  • Author(s): 梁 明秀
  • Organizer: 「修飾シグナル病」第1 回国際シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学（東京）
  • Year and Date: 2013-02-01
• [Presentation] Induction of cells with cancer stem-cell properties from human mammary epithelial cells. (2013)
  • Author(s): 西 真由子
  • Organizer: がん支援 冬期公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 学術総合センター（東京）
  • Year and Date: 2013-01-29
• [Presentation] Identification of protein kinases that phosphorylate NF-kB p65. (2012)
  • Author(s): 川上 志保
  • Organizer: 第71回 日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: ロイトン札幌（北海道）
  • Year and Date: 2012-09-19
• [Presentation] ペプチジルプロリルイソメラーゼPin1:前立腺癌の形成や維持に関与する新しいリン酸化後修飾因子 (2011)
  • Author(s): 梁明秀
  • Organizer: 第27回前立腺シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京コンファレンスセンター(東京)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-12-10
• [Presentation] コムギ無細胞タンパク質合成系を用いたXenotropic murine leukemia virus-related virus (XMRV)プロテアーゼの解析 (2011)
  • Author(s): 松永智子
  • Organizer: 日本プロテオーム学会2011
  • Place of Presentation: 新潟市朱鷺メッセ2階(新潟)
  • Year and Date: 2011-07-28
• [Book] 別冊医学のあゆみ「次世代iPS医療」(梅澤明弘編) (2011)
  • Author(s): 西真由子, 梁明秀
  • Publisher: 医歯薬出版株式会社
• [Remarks]
  • URL: http://www.yokohama.ac.jp