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2023 Fiscal Year Annual Research Report

新規MAPKシグナル誘導遺伝子による細胞機能制御機構と癌におけるその破綻

Research Project

Project/Area Number 21H02692
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

武川 睦寛  東京大学, 医科学研究所, 教授 (30322332)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
KeywordsMAPK / ERK / p38 / JNK / トランスクリプトーム
Outline of Annual Research Achievements

Mitogen-activated protein kinase (MAPK)経路(ERK経路、p38経路、およびJNK経路)は細胞増殖・分化、細胞死、炎症・免疫応答など、重要な生命現象の制御を司る生体内シグナル伝達システムであり、その制御破綻が癌、慢性炎症性疾患、2型糖尿病、神経変性疾患などの病因・病態にも深く関与することが知られている。本研究では、MAPキナーゼ情報伝達経路による生命機能制御機構の全容を解明するとともに、その破綻がもたらす疾患発症機構や病態形成メカニズムを分子レベル、個体レベルで解明することを目標に研究を推進した。
今年度は、各MAPK経路の下流で発現変動する特定の遺伝子群の中から、複数の機能未知遺伝子を選抜して解析を進め、これらの遺伝子の発現制御機構の詳細を解明するとともに、その生理機能に関しても多くの新たな知見を得ることに成功した。特にERK経路の下流で発現誘導される新規分子が、有糸分裂の制御を介して細胞増殖を抑制する作用を有しており、発癌阻止にも機能することを示す知見を得た。また、様々な環境ストレス刺激に応答してp38/JNKシグナル依存的に発現誘導される遺伝子に関しても次世代シークエンサーを用いた網羅的解析を実施し、多くの新規遺伝子を同定した。さらに一部の分子に関しては、プロテオミクス解析を実施して結合蛋白質の網羅的な同定を行い、これらの分子が細胞機能を制御する詳細な作用機作を解明した。また、ゲノム編集技術を活用して、これらMAPK関連分子のコンディショナル・ノックアウトマウスやノックインマウスを作出し、当該分子が個体発生・組織修復や発癌過程に寄与することを見出した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] MD Anderson Cancer Center(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      MD Anderson Cancer Center
  • [Int'l Joint Research] University Clinic Munster(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      University Clinic Munster
  • [Journal Article] Formation of the NLRP3 inflammasome inhibits stress granule assembly by multiple mechanisms2024

    • Author(s)
      Yoshioka Daisuke、Nakamura Takanori、Kubota Yuji、Takekawa Mutsuhiro
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1093/jb/mvae009

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stress granule formation inhibits stress-induced apoptosis by selectively sequestering executioner caspases2023

    • Author(s)
      Fujikawa Daichi、Nakamura Takanori、Yoshioka Daisuke、Li Zizheng、Moriizumi Hisashi、Taguchi Mari、Tokai-Nishizumi Noriko、Kozuka-Hata Hiroko、Oyama Masaaki、Takekawa Mutsuhiro
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 33 Pages: 1967~1981.e8

    • DOI

      10.1016/j.cub.2023.04.012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of clusterin expression in the refractory response of pancreatic cancer cells to a MEK inhibitor2023

    • Author(s)
      Amada K、Hijiya N、Ikarimoto S、Yanagihara K、Hanada T、Hidano S、Kurogi S、Tsukamoto Y、Nakada C、Kinoshita K、Hirashita Y、Uchida T、Shin T、Yada K、Hirashita T、Kobayashi T、Murakami K、Inomata M、Shirao K、Aoki M、Takekawa M、Moriyama M
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 114 Pages: 2189~2202

    • DOI

      10.1111/cas.15735

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Caspase 3‐specific cleavage of MEK1 suppresses ERK signaling and sensitizes cells to stress‐induced apoptosis2023

    • Author(s)
      Moriizumi Hisashi、Kubota Yuji、Tsuchiya Tomoyuki、Naka Ryosuke、Takekawa Mutsuhiro
    • Journal Title

      FEBS Open Bio

      Volume: 13 Pages: 684~700

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13574

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Transcriptional regulation of immediate-early genes by a novel ERK substrate protein and its failure in cancer.2024

    • Author(s)
      Takekawa M.
    • Organizer
      European Association of Cancer Research (EACR) Conference “Signaling Circuits in Cancer”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Molecular basis of aberrant ERK activation by RASopathy or cancer-derived MEK12024

    • Author(s)
      久保田 裕二、武川 睦寛
    • Organizer
      第20回 Rising Star Webinar
  • [Presentation] Analysis of the activation mechanism of SAPK signaling in cytokine-mediated inflammatory responses2024

    • Author(s)
      久保田 裕二、武川 睦寛
    • Organizer
      第1回AMED SCARDA「ワクチン開発のための世界トップレベル研究開発拠点の形成事業」合同シンポジウム
  • [Presentation] 発癌シグナルによるストレス応答MAPキナーゼ経路活性化の分子機構の解明2023

    • Author(s)
      久保田 裕二、武川 睦寛
    • Organizer
      第17回日本臨床ストレス応答学会大会
  • [Presentation] Analysis of SAPKKK molecules that activate the p38 and JNK pathways in response to environmental stresses2023

    • Author(s)
      福田 峻介、久保田 裕二、武川 睦寛
    • Organizer
      IMSUT G2 plus Retreat
  • [Presentation] 癌・先天性RASopathy症候群の原因となるMEK1遺伝子変異体の異常活性化機構と抗癌剤抵抗性獲得機序の解明2023

    • Author(s)
      久保田 裕二、武川 睦寛
    • Organizer
      第58回日本臨床分子医学会学術集会
  • [Presentation] Analysis of the expression mechanism and molecular function of an oncogenic ERK-inducible tetraspanin protein in cancer2023

    • Author(s)
      梨本 淳一郎、久保田 裕二、武川 睦寛
    • Organizer
      第50回医科学研究所創立記念シンポジウム
  • [Presentation] Analysis of the expression mechanism and molecular function of an oncogenic ERK-inducible tetraspanin protein in cancer2023

    • Author(s)
      梨本 淳一郎、久保田 裕二、武川 睦寛
    • Organizer
      JST-CREST 多細胞 若手の会 2023
  • [Presentation] Elucidation of the DNA damage-induced activation mechanism of SAPK signaling pathways2023

    • Author(s)
      久保田 裕二、塩崎 ゆかり、武川 睦寛
    • Organizer
      第82回 日本癌学会学術総会
  • [Presentation] SAPKにより発現制御されているmiRNA-Xは大腸癌において癌抑制miRNAの発現を抑制する2023

    • Author(s)
      渡海 紀子、中村 貴紀、武川 睦寛
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] Elucidation of the stress response mechanism through spatiotemporal regulation of MKK42023

    • Author(s)
      Hisashi Moriizumi, Takanori Nakamura, Takashi Suzuki, Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      第82回 日本癌学会学術総会
  • [Presentation] Analysis of the expression mechanism and molecular function of an oncogenic ERK-inducible tetraspanin protein in cancer2023

    • Author(s)
      梨本 淳一郎、久保田 裕二、武川 睦寛
    • Organizer
      IMSUT G2 plus Retreat
  • [Presentation] MAPK情報伝達ネットワークの制御機構と疾患2023

    • Author(s)
      武川 睦寛
    • Organizer
      愛媛大学TRCセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 細胞内情報伝達システムと疾患2023

    • Author(s)
      武川 睦寛
    • Organizer
      長崎大学細胞制御セミナー
    • Invited
  • [Presentation] MAPK情報伝達ネットワークの制御とその破綻による疾患発症機構2023

    • Author(s)
      武川 睦寛
    • Organizer
      山口大学医学系研究科大学院セミナー
    • Invited
  • [Remarks] 分子シグナル制御分野ホームページ

    • URL

      https://www.ims.u-tokyo.ac.jp/dcsmm/DCSMM/index.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

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