2019 Fiscal Year Research-status Report
The mechanism of action of collagen-derived oligopeptides on cell differentiation and proliferation
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19K06569
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| Research Institution | National Center for Geriatrics and Gerontology |
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Principal Investigator |
錦見 昭彦 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, バイオセーフティ管理・研究室, 室長 (70404019)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | コラーゲンペプチド / シグナル伝達 / プロテオミクス解析 / キナーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、研究計画書に記載した項目のうち、コラーゲン分解産物（コラーゲンペプチド）であるPro-Hyp と相互作用するタンパクの網羅的解析、ならびに、Pro-Hyp によるSTATの活性制御機構の解明に関して研究を行った。Pro-Hypと相互作用するタンパクを同定するにあたり、Pro-Hypを結合した磁気ビーズと細胞可溶化液を混合し、Pro-Hypに会合するタンパクを精製する方法を確立した。この方法により精製したタンパクを電気泳動し、銀染色した後に、Pro-Hyp特異的に精製されたタンパクのバンドを切り出し、LC-MS/MSを用いて同定した。同定したタンパクについて、Pro-Hypを結合した磁気ビーズとは会合するが、磁気ビーズ単体とは会合しないことを、磁気ビーズを用いて精製したタンパクのウェスタンブロッティングにより確認した。
本研究により同定されたPro-Hyp会合タンパクの中に、サイトカイン受容体等の下流でSTATの活性を制御しているチロシンキナーゼであるJAKファミリー分子が存在することが明らかになった。そこで、JAKのキナーゼ活性に対するPro-Hypの影響について検討したところ、Pro-Hyp存在下で、一部のJAKファミリー分子の活性が亢進することが示された。以上のことから、コラーゲンペプチドは、JAKの活性制御を介してSTATの活性を制御することで、細胞の増殖や分化を制御していることが示唆された。
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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
本年度の研究により、Pro-Hyp会合分子を精製する方法を確立し、会合タンパクを想定することができた。また、コラーゲンペプチドがSTATシグナルを制御するメカニズムの解明につながる結果を明らかにした。後者については、当初予想していたようにSTATとPro-Hypが直接会合する物ではなかったが、その制御因子を介して間接的に制御していることが示唆された。以上のことから、研究計画書において2019年度に実施を予定していた計画が概ね達成できたと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
Pro-Hypとの会合が確認されたJAKについて、一部を欠損したJAKを用いて活性への影響を検討することにより、Pro-Hypとの会合部位の特定を進める。また、JAKファミリーのうち、Pro-Hypの影響を受けるものと受けないものを比較し、会合や活性制御に寄与するアミノ酸配列を明らかにする。また、Pro-Hyp以外のコラーゲンペプチドについてもJAKの活性に対する影響を検討し、より効率よく活性を変化させるペプチドを明らかにする。これらin vitroでの検討に加えて、細胞レベルでJAKの活性に対するコラーゲンペプチドの影響にについて検討する。
また、今回、JAKのほかにもPro-Hyp会合タンパクを同定した。これらのタンパクの機能に対するコラーゲンペプチドの効果を、in vitroあるいは細胞レベルでの解析により検討する。明確な効果が見られたタンパクについては、上記JAKにおける解析と同様、会合部位の同定を含む制御メカニズムを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
昨年8月に研究機関を異動し、新たに研究室を立ち上げたため、研究の開始時期が遅れたことにより、次年度使用額が生じた。現在、研究室の運営が軌道に乗っていることから、十分に遅れを取り戻せる状況にあり、計画通り研究を進めるにあたり、今年度分とあわせて使用する予定である。
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