生体分子パスウェイ・ネットワークの定量計測技術と攪乱法の開発

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17017004
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 伊藤 隆司 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90201326)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 住本 英樹 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (30179303)
• Keywords: 遺伝子発現 / 蛋白質問相互作用 / リン酸化 / ユビキチン化 / 質最分析 / 定量 / FRET / 代謝物

Research Abstract

1)遺伝子発現
ベクターキャッピング法による酵母の全長cDNA解析の成果を論文として発表すると同時にUTゲノムブラウザを通してデータを公開した。我々はこの解析によって、3,599ORFを含む3,638既知遺伝子に関して11,575の転写開始点(TSS)を同定し、酵母では大半の遺伝子が複数のTSSを持つことを明らかにした。また45個の新規イントロンを見出し、4個の既知イントロンの位置を修正した。更に、遺伝子間領域由来の新規転写単位、アンチセンス転写単位、ORF内TSSを持つ転写単位を、それぞれ少なくとも667、367、348個同定し、出芽酵母トランスクリプトームの予想外の複雑さを明らかにした。
2)蛋白質問相互作用
蛋白質相互作用を多数同時に定量するために、定量に用いるペプチドを縦列に連結した人工タンパク質(PCS)をン用いるPCS-MS法を開発した。PCSではペプチドがコンカテネーションされて一つの分子となっているので、全ペプチドが必ず等モルでサンプルに添加され、各ペプチドが前後3残基のフランキング配列を保持することで各標的タンパク質における切断効率を正確に反映するように設計されており、正確な定量が可能である。
3)細胞内代謝産物
大腸菌PBPの一種であるHisJを骨格とするヒスチジンのFRETセンサーFLIPhisのHisJ部分に円順列変異を加えることで、従来のFLIPhisとは反対にアミノ酸結合によってFRET効率が増加し、ダイナミックレンジも拡大したセンサーの開発に成功した。この手法は一般性の高いものであり、FRETセンサー化できるPBPの範囲を拡大という意味でも有効な手法として期待される。一方、計測手法に関してはFCMによる計測に成功し、統計処理に耐え得る数のデータを迅速かつ高感度に取得できる目途が立った。

Research Products

• [Journal Article] A novel, Cdc42-interacting domain of the yeast polarity establishment protein Bem1 : implications for modulation of mating pheromone signaling. (2007)
  • Author(s): Yamaguchi, Y., Ota, K., Ito, T.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 282 Pages: 29-38
• [Journal Article] A synthetic protein approach toward accurate mass spectrometric quantification of component stoichiometry of multiprotein complexes. (2007)
  • Author(s): Kito, K., Ota, K., Fujita, T., Ito, T.
  • Journal Title: J. Proteome Res. 6 Pages: 792-800
• [Journal Article] A comprehensive analysis of allelic methylation status of CpG islands on human chromosome 11q : comparison with chromosome 21q. (2006)
  • Author(s): Yamada, Y., ShiraKawa T., Taylor, T., Okamura, K., Soejima, H., Uchiyama, M., Iwasaka, T., Mukai, T., Muramoto, K., Sakaki, Y., Ito, T.
  • Journal Title: DNA Seq. 17(3) Pages: 300-306
• [Journal Article] Diverse DNA methylation status at alternative promoters of human genes in various normal tissues. (2006)
  • Author(s): Cheong, J., Yamada, Y., Yamashita, R., Irie, T., Kanai, A., Wakaguri, H., Nakai, K., Ito, T., Saito, I., Sugano, S., Suzuki, Y.
  • Journal Title: DNA Res. 13 Pages: 155-167
• [Journal Article] A large-scale full-length cDNA analysis to explore the budding yeast transcriptome. (2006)
  • Author(s): Miura, F., Kawaguchi, N., Sese, J., Toyoda, A., Hattori, M., Morishita, S., Ito, T.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 Pages: 17846-17851