2020 Fiscal Year Research-status Report
アミノ酸シグナル経路における輸送体LAT1下流の未知のリン酸化ネットワークの解明
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19K16743
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡西 広樹 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70792589)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アミノ酸 / トランスポーター / プロテオミクス / リン酸化プロテオミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質の翻訳後修飾リン酸化ネットワークは，がん細胞における異常な細胞増殖等を制御している．このタンパク質リン酸化ネットワークを，アミノ酸はシグナル分子として刺激する．がんの有用な治療標的として研究が進められるアミノ酸トランスポーターであるL-type amino acid transporter 1 (LAT1) は，がん細胞特異的に発現しており，がん細胞では，LAT1 を起点とするアミノ酸シグナル機構が存在し，がん特異的な細胞内環境の形成に働いているものと考えられている．しかし，その全容にはまだ不明な点が多い．本研究では，LAT1アミノ酸シグナルに依存したタンパク質リン酸化ネットワーク動態を，金属イオン固定化アフィニティークロマトグラフィー (IMAC) によるリン酸化濃縮法を用い、TMTラベル化比較定量リン酸化プロテオーム解析法によって詳細に明らかにすることを目的とする．昨年度の時点で，(1) 非常に特異性の高い競合的LAT1阻害薬KYT0353 (JPH203) が有意な抗腫瘍効果を示した胆道がん細胞株を特定，(2) それらについて (a) 細胞内全タンパク質発現動態，(b) 細胞内全タンパク質のリン酸化動態を，LAT1阻害薬24 時間処理/未処理の細胞サンプルで網羅的に比較定量解析を完了していた．本年度では，これらの解析結果からLAT1阻害が細胞周期に及ぼす影響を明らかにし，この研究を日本癌学会機関紙Cancer Science 誌にて報告した(Okanishi et al. 2021)．さらに，LAT1直下のリン酸化シグナルを明らかにするために，フィードバックが起こる前のJPH203処理後短時間で，比較定量プロテオーム解析・比較定量リン酸化プロテオーム解析を実施した．
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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
昨年度実施した，(1) 非常に特異性の高い競合的LAT1阻害薬KYT0353 (JPH203) が有意な抗腫瘍効果を示した胆道がん細胞株を特定，(2) それらについて (a) 細胞内全タンパク質発現動態，(b) 細胞内全タンパク質のリン酸化動態を，LAT1阻害薬24 時間処理/未処理の細胞サンプルで網羅的に比較定量解析の結果から，本年度では， LAT1阻害が細胞周期に及ぼす影響を明らかにした．特に，CDK1, CDK2 が重要な制御因子として抽出され，CDK阻害剤とJPH203とのがん細胞株における併用効果を明らかにできた．この研究は日本癌学会機関紙Cancer Science 誌にて報告している(Okanishi et al. 2021)．さらに，LAT1直下のリン酸化シグナルを明らかにするために，フィードバックが起こる前のJPH203処理後短時間で，比較定量プロテオーム解析・比較定量リン酸化プロテオーム解析を実施した．現在，これらの結果を統合して，発現変動分子群の統計学的抽出およびデータベース化，統計学的に有意な発現変動・リン酸化修飾変動分子群を分子ネットワーク解析ソフトIPAによって解析しているところである．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度では24時間という比較的長時間でのLAT1阻害処理による胆道がん細胞株への影響を調べ，重要な因子を同定し，併用標的候補としての可能性を提示したうえでCancer Science 誌への報告を行った．また，24時間ではフィードバック等で見えないLAT1下流経路についてさらに詳細な情報を得るために，短時間処理での定量プロテオーム解析，定量リン酸化プロテオーム解析を行った．今後はこれらの結果を統合して，発現変動分子群の統計学的抽出およびデータベース化，統計学的に有意な発現変動・リン酸化修飾変動分子群を分子ネットワーク解析ソフトIPAによって解析したうえで，がん特異的アミノ酸トランスポーターLAT1が維持しているリン酸化シグナル経路・調節因子を同定，それらの併用標的等の評価を行う予定である．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍における学会参加の取りやめ，および購入予定の物品を使用する一部実験を次年度に行うため．
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Research Products
(1 results)
