イノシトールリン脂質代謝酵素の翻訳後修飾による活性変化と生理機能

• Project Area: Regulation of signal transduction by post-translational modifications and its pathogenic dysregulation
• Project/Area Number: 25117704
• 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: Akita University
• Principal Investigator: 佐々木 純子 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30333371)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000); Fiscal Year 2014: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2013: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 質量分析 / シグナル伝達

Outline of Annual Research Achievements

ホスファチジルイノシトール-３,４,５-三リン酸（ＰＩＰ３）は、細胞内シグナル脂質として重要な役割を果たす膜リン脂質である。ＰＩＰ３脱リン酸化酵素であるＰＴＥＮやＳＨＩＰ１は、炎症や癌等の発症に深く関与しており、これらの分子の翻訳後調節機構の解明は、種々の病因理解に繋がることが期待される。昨年度までに、炎症性刺激に伴いＰＩＰ３分子種が変化すること、また同刺激により、ＳＨＩＰ１やＰＴＥＮが翻訳後修飾を受けることを見出した。本年度はこれらの修飾様式について解析を進めるとともに、酵素活性との関連について解析した。
無刺激または炎症刺激を施した細胞からＰＴＥＮを免疫沈降し、ウエスタンブロットにてリン酸化、ユビキチン化、アセチル化を検出した。その結果、ＰＴＥＮの安定性に関与することが報告されているＳ３８０／Ｔ３８２／Ｔ３８３のリン酸化やアセチル化に変化は認められなかったが、ユビキチン化とチロシンリン酸化が亢進し、核内に蓄積することを見出した。一方ＳＨＩＰ１はユビキチン化、アセチル化に変化は認められなかったが、複数のチロシン残基がリン酸化されることを見出した。酵素活性に与えるこれらの修飾の意義を明らかにするために、質量分析計を用いた新たな活性測定方法を構築し、免疫沈降物を用いて脱リン酸化活性測定を行った。その結果、炎症性刺激に伴い修飾を受けたＰＴＥＮは無刺激下のＰＴＥＮよりも高い脱リン酸化活性を示したが、ＳＨＩＰ１については刺激前後で活性の変化は認められなかった。以上の結果より、炎症性刺激により修飾を受けたＰＴＥＮの局在変化と活性変化がＰＩＰ３分子種の変動を導いた可能性が示唆された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Loss of INPP4B causes a DNA repair defect through loss of BRCA1, ATM and ATR and can be targeted with PARP inhibitor treatment. Oncotarget. (2015)
  • Author(s): Ip LR, Poulogiannis G, Viciano FC, Sasaki J, Kofuji S, Spanswick VJ, Hochhauser D, Hartley JA, Sasaki T, Gewinner CA.
  • Journal Title: Oncotarget Volume: in press
• [Journal Article] In vivo role of INPP4B in tumor and metastasis suppression through regulation of PI3K/AKT signaling at endosomes. (2015)
  • Author(s): Chew CL, Lunardi A, Gulluni F, Ruan DT, Chen M, Salmena L, Nishino M, Papa A, Ng C, Fung J, Clohessy JG, Sasaki J, Sasaki T, Bronson RT, Hirsch E, Pandolfi PP
  • Journal Title: Cancer Discovery Volume: in press
• [Journal Article] INPP4B is a PtdIns(3,4,5)P3 phosphatase that can act as a tumor suppressor. (2015)
  • Author(s): Kofuji S, Kimura H, Nakanishi H, Nanjo H, Takasuga S, Liu H, Eguchi S, Nakamura R, Itoh R, Ueno N, Asanuma K, Huang M, Koizumi A, Habuchi T, Yamazaki M, Suzuki A, Sasaki J, Sasaki T.
  • Journal Title: Cancer Discovery Volume: in press
• [Journal Article] Dachsous-Dependent Asymmetric Localization of Spiny-Legs Determines Planar Cell Polarity Orientation in Drosophila. (2014)
  • Author(s): Ayukawa T., Akiyama M., Mummery-Widmer JL., Stoeger T., Sasaki J., Knoblich JA., Senoo H., Sasaki T., Yamazaki M.
  • Journal Title: Cell Rep. Volume: 8 Issue: 2 Pages: 610-621
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.06.009
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Phosphatidic acid-preferring phospholipase A1 regulates mitochondrial dynamics. (2014)
  • Author(s): Baba T, Kashiwagi Y, Arimitsu N, Kogure T, Edo A, Maruyama T, Nakao K, Nakanishi H, Kinoshita M, Frohman MA, Yamamoto A, Tani K.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 289 Issue: 16 Pages: 11497-11511
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.531921
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Very-long-chain polyunsaturated fatty acids accumulate in phosphatidylcholine of fibroblasts from patients with Zellweger syndrome and acyl-CoA oxidase1 deficiency (2014)
  • Author(s): Yuichi Abe, Masanori Honsho, Hiroki Nakanishi, Ryo Taguchi, Yukio Fujiki
  • Journal Title: BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids Volume: 1841 Issue: 4 Pages: 610-619
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2014.01.001
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] リピドミクスの分析技術と将来展望 (2014)
  • Author(s): 中西広樹
  • Journal Title: オレオサイエンス誌 Volume: 8 Pages: 321-327
• [Journal Article] A Ca2+-dependent signaling circuit regulates influenza A virus internalization and infection (2013)
  • Author(s): Fujioka Y, Tsuda M, Nanbo A, Hattori T, Sasaki J, Sasaki T, Miyazaki T, Ohba Y
  • Journal Title: Nature Co㎜unnications Volume: 4 Issue: 1 Pages: 2-763
  • DOI: 10.1038/ncomms3763
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deletion of autophagy-related 5 (Atg5) and Pik3c3 genes in the lens causes cataract independent of programmed organelle degradation. (2013)
  • Author(s): 森下英晃、江口賢史、木村洋貴、佐々木純子、酒巻有里子、Robinson ML、佐々木雄彦、水島昇
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 288 Issue: 16 Pages: 11436-47
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.437103
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The class III PI3K and phosphatidylinositol 3-phosphate ensure structural and functional integrity of cardiomyocytes (2015)
  • Author(s): Hirotaka Kimura, Satoshi Eguchi, Junko Sasaki, Takehiko Sasaki
  • Organizer: the 120th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists, the 92nd Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • Place of Presentation: 兵庫
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] The novel mechanism of tumor suppression by INPP4B (2015)
  • Author(s): Junko Sasaki, Satoshi Kofuji, Takahiro Kimura, Shunsuke Takasuga, Hiroki Nakanishi, Takehiko Sasaki
  • Organizer: 2nd International Symposium on Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-01-23 – 2015-01-24
• [Presentation] 質量分析法によるホスホイノシタイドの解析
  • Author(s): 佐々木 純子
  • Organizer: 「修飾シグナル病」第3回公開シンポジウム シグナル伝達解析技術と数理モデルの最先端
  • Place of Presentation: 東京
  • Invited
• [Presentation] イノシトールリン脂質によるマクロファージの活性化と寿命制御
  • Author(s): 佐々木純子、中西広樹、高須賀俊輔、佐々木雄彦
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神奈川
  • Invited
• [Presentation] Dual specificity phosphatases acting on acidic phospholipids
  • Author(s): 佐々木 雄彦, 高須賀 俊輔, 佐々木 純子, 鈴木 聡
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神奈川
• [Presentation] ホスファチジルグリセロールリン酸（PGP）ホスファターゼの生理機能
  • Author(s): 高須賀俊輔、浅沼研、木村洋貴、高須賀緑、中西広樹、佐々木純子、 山崎正和、妹尾春樹、佐々木雄彦
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神奈川
• [Presentation] イノシトールリン脂質によるマクロファージの活性化
  • Author(s): 佐々木 純子
  • Organizer: 第1回Academy of Aging and Cardiovascular-Diabetes Research
  • Place of Presentation: 東京
  • Invited
• [Book] 別冊BIO Clinica骨髄―末梢血による炎症の制御と修飾 (2013)
  • Author(s): 佐々木純子、佐々木雄彦
  • Publisher: 北隆館
• [Remarks]
  • URL: http://www.med.akita-u.ac.jp/~bisei/
• [Remarks] http://www.med.akita-u.ac.jp/~bisei/