2020 Fiscal Year Annual Research Report
数理解析に基づくMAPKシグナルと生命機能制御機構の解明
| Project Area | Integrative understanding of biological signaling networks based on mathematical science |
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| Project/Area Number |
16H06574
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
武川 睦寛 東京大学, 医科学研究所, 教授 (30322332)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 匡 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (60462660)
石谷 隆一郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任教授 (90361568)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | MAPK / シグナル伝達 / ERK / p38 / JNK / 酸化ストレス / がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト細胞には、主に増殖刺激によって活性化され細胞増殖に作用するERK経路と、様々な環境ストレス刺激に応答して生体のストレス応答を制御するp38/JNK経路という複数のMAPK経路が存在する。細胞運命を決定して、生体の恒常性維持を担うこれらMAPK経路の制御異常が、癌や自己免疫疾患、神経変性疾患、代謝性疾患を始めとする様々な難治性疾患の病因・病態に深く関与することが知られている。しかしながら、MAPK経路の活性制御機構や疾患におけるその破綻に関しては不明な点も多く、その解明は疾病克服の観点からも重要である。私達はこれまでに、MAPK経路による生命機能制御の全容解明を目指して、MAPKシグナル関連分子のオミクス解析を実施し、MAPKの基質分子や標的遺伝子を網羅的に同定してきた。また、MAPK経路の活性制御に関わる蛋白質複合体構成分子の同定も試みている。本研究では、MAPKシグナル関連分子の生理機能および疾患との関連を分子レベル・個体レベルで解明すると共に、数理科学やシステムズバイオロジーの研究手法を導入して生体の情報伝達ネットワークを統合的に理解し、生命機能制御の基本原理を抽出することを目標に研究を推進した。
本年度は、これまでに見出したストレス応答MAPK関連分子の時空間制御の分子機作を、数理解析により解明すると共に、その生理的意義について動物個体を用いた解析を実施し、ストレス適応に果たす役割を明らかにした。また、生体内の酸化/還元状態を感知して、p38/JNK経路の活性化を導く新たな酸化ストレスセンサーとして、MTK1を同定する事に成功した。一方、ERK経路に関しては、ERK経路の下流で発現誘導される特定の遺伝子が、抗癌剤に対する癌細胞の感受性を決定付ける重要な分子であることを見出した。即ち癌細胞が抗癌剤抵抗性を獲得する新たな分子メカニズムを解明することに成功した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Crystal structure of Drosophila Piwi2020
Author(s)
Yamaguchi Sonomi、Oe Akira、Nishida Kazumichi M.、Yamashita Keitaro、Kajiya Asako、Hirano Seiichi、Matsumoto Naoki、Dohmae Naoshi、Ishitani Ryuichiro、Saito Kuniaki、Siomi Haruhiko、Nishimasu Hiroshi、Siomi Mikiko C.、Nureki Osamu
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 11
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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