2015 Fiscal Year Research-status Report
核内チロシンリン酸化シグナリングを介する細胞増殖制御機構の解析
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15K07922
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
山口 直人 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (00166620)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 憲孝 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (80399469)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | チロシンリン酸化 / 核内シグナル / クロマチン / HDAC1 / AKAP8 / JunB / c-Abl / Fyn |
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| Outline of Annual Research Achievements |
蛋白質チロシンリン酸化は、増殖・分化・形態変化・運動・代謝機能などに関わり、その異常はがん・動脈硬化・自己免疫疾患・糖尿病などの疾患の原因となっている。私達はこれまでにSrc型チロシンキナーゼが細胞膜のみならず核内にも存在することを見つけてきた。そこで、核内チロシンリン酸化シグナルの役割を明らかにするために、histone deacetylase 1 (HDAC1)、A-kinase anchor protein 8 (AKAP8)とJunBに着目して研究を行った。
本研究で、核と細胞質をシャトリングするc-Ablチロシンキナーゼが、キナーゼ活性依存的に、ヒストン脱アセチル化を司る核内酵素HDAC1のプロテアソームによる分解を抑制し、HDAC1の安定化に関わっていることを見出した。また、クロマチン/核マトリック結合蛋白質AKAP8は核内Src型チロシンキナーゼやc-Ablにより直接リン酸化されると、AKAP8はクロマチン/核マトリックから解離して、クロマチンの構造変換を引き起こした。AKAP8のチロシンリン酸化がクロマチンの構造変換に重要な働きを持つことが分かった。さらに、c-Ablは、AP-1転写因子ファミリーメンバーであるJunBの173番、182番、188番チロシン残基をリン酸化することを見出した。アドリアマイシンによるDNA傷害時に、c-Ablがp21サイクリン依存性キナーゼ阻害因子の発現を促進することが知られているが、DNA傷害時に、JunBはp21のプロモーターに結合してp21発現を抑制した。そして、c-AblによるJunBのチロシンリン酸化はJunBのp21のプロモーターへの結合を阻害し、p21の発現を促進した。以上、核内チロシンリン酸化がクロマチン構造変換や転写制御にも重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
JunB転写因子のチロシンリン酸化による機能制御の研究は著しい進捗を期待していなかったので来年度の研究実施計画に記載していたが、予想に反して、研究が極めて快調に進み論文発表まで到達してしまった。しかし、Ku70のチロシンリン酸化制御の研究に関しては、細胞株樹立にやや手間取り平成27年度中には終了しなかったが、平成28年度には終了が見込めるところまで進んでいる。さらに、平成29年度に計画していた細胞分裂期の紡錘糸に対するチロシンキナーゼFynの研究を早めに着手したところ、研究の進捗が早く論文発表を行うことができた。これらの進捗状況を合わせて勘案すると、概ね順調に進展していると考えて良いであろう。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請者らが見出してきた核内チロシンリン酸化シグナルに関しては、基質が分からぬまま状況証拠しか示せない状態が長い間続いていた。本研究により、核内チロシンキナーゼの基質の機能制御を示すことができたので、チロシンリン酸化の核内役割を多面的に明らかにしてゆきたい。平成28年度は研究実施計画に記載したヒストンテールのメチル化とチロシンキナーゼの関係についての研究の他に、Transforming growth factor-betaのシグナル伝達におけるチロシンリン酸化の役割に関する研究も進めてゆきたい。
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| Causes of Carryover |
該当年度研究のコストパフォーマンスが非常に高い効果を上げたので、次年度に向けて研究費の一部を繰越すことができた。Transforming growth factor-betaのシグナル伝達における核内c-Ablによるチロシンリン酸化基質候補が偶然に見つかり、重要な研究になるものと考えられる。そこで、次年度研究計画に核内チロシンリン酸化によるTransforming growth factor-betaシグナルに対する役割に関する研究を新たに加えて繰越金を使用して研究の進展を図る。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
Transforming growth factor-betaは、細胞分化・遊走・接着に密接に関与し、個体発生や組織再構築、創傷治癒、炎症・免疫、癌の浸潤・転移などに重要な役割を担っている。Transforming growth factor-betaは細胞表面の受容体に結合すると、 受容体により細胞質内でSmad2/3 がセリンリン酸化され、その結果としてSmad2/3とSmad4 との会合体を形成し、核へ移行して転写を制御する。本研究では、c-Ablの核内チロシンリン酸化基質候補がSmad2/3/4複合体に結合することを見出したので、核内基質候補分子のチロシンリン酸化による機能解析を行う。
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[Journal Article] c-Abl induces stabilization of histone deacetylase 1 (HDAC1) in a kinase activity-dependent manner2015
Author(s)
Kazumasa Aoyama, Noritaka Yamaguchi, Ryuzaburo Yuki, Mariko Morii, Sho Kubota, Kensuke Hirata, Kohei Abe, Takuya Honda, Takahisa Kuga, Yuuki Hashimoto, Takeshi Tomonaga, and Naoto Yamaguchi.
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Journal Title
Cell Biology International
Volume: 39
Pages: 446-456
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Overexpression of Zinc-finger protein 777 (ZNF777) inhibits proliferation at low cell density through down-regulation of FAM129A.2015
Author(s)
Ryuzaburo Yuki, Kazumasa Aoyama, Sho Kubota, Noritaka Yamaguchi, Shoichi Kubota, Hitomi Hasegawa, Mariko Morii, Xiayu Huang, Kang Liu, Roy Williams, Michiko N. Fukuda, and Naoto Yamaguchi.
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Journal Title
Journal of Cellular Biochemistry
Volume: 116
Pages: 954-968
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Search for a tyrosine-phosphorylated protein involved in Src-mediated antiapoptosis.2016
Author(s)
Mariko Morii, Sho Kubota, Takuya Honda, Kazumasa Aoyama, Ryuzaburo Yuki, Shiori Kometani, Noritaka Yamaguchi, and Naoto Yamaguchi.
Organizer
The 2016 Gordon Research Seminar on DNA Damage, Mutation and Cancer
Place of Presentation
Ventura Beach Marriott, Ventura, California, U.S.A.
Year and Date
2016-03-13 – 2016-03-14
Int'l Joint Research
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[Presentation] 分裂期紡錘体におけるチロシンリン酸化の機能解析.2015
Author(s)
榎本杏子, 米谷詩織, 森井真理子, 平田健介, 佐藤里香, 阿蘇拓也, 山口憲孝, 山口直人.
Organizer
BMB2015（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
神戸ポートアイランド, 神戸市
Year and Date
2015-12-01 – 2015-12-04
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[Presentation] v-Srcによるチロシンリン酸化を介した細胞周期進行異常と細胞周期抑制因子の増加.2015
Author(s)
本田拓也, 中山祐治, 添田修平, 阿部紘平, 森井真理子, 山口千尋, 鈴木 亘, 久保田 翔, 青山和正, 山口憲孝, 山口直人.
Organizer
BMB2015（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
神戸ポートアイランド, 神戸市
Year and Date
2015-12-01 – 2015-12-04
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[Presentation] v-Srcによる細胞周期異常と細胞周期関連タンパク質の解析.2015
Author(s)
本田拓也, 中山祐治, 添田修平, 阿部紘平, 森井真理子, 山口千尋, 鈴木 亘, 久保田 翔, 青山和正, 山口憲孝, 山口直人.
Organizer
第14回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2015
Place of Presentation
千葉大学 (千葉市)
Year and Date
2015-09-12 – 2015-09-13
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