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2014 Fiscal Year Annual Research Report

分子標的創薬に向けたリン酸化ネットワーク基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 24241062
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

石濱 泰  京都大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (30439244)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杉山 直幸  京都大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (50545704)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsプロテオーム / シグナル伝達 / リン酸化
Outline of Annual Research Achievements

7割以上のヒトリン酸化タンパク質はリン酸化修飾を受けていることが独自の手法により、初めて明らかとなった。しかし、それぞれのリン酸化修飾を担うキナーゼまでわかっているものは数%程度しかなく、シグナル伝達ネットワーク解析の障害となっている。本研究では細胞内リン酸化ネットワークの分子基盤を解明することを目的とし、組換えキナーゼと組織細胞抽出物を用いたin vitroリン酸化反応解析・相互作用解析に加え、様々なキナーゼ阻害薬等の摂動によって攪乱されるin vivoリン酸化ネットワークの選択的変動をプロテオーム規模で解析することにより、リン酸化ネットワーク構成分子の相互関係を明らかにする。
本年度は10種の安定同位体タグとLC-MS用メートル長カラムを用いた定量系を構築し、16種の分子標的薬によるリン酸化プロテオームプロファイルを取得した。in vitroでの各薬物のキナーゼ阻害プロファイルと組み合わせることによりリン酸化ネットワークマップを構築することに成功した。さらに、各キナーゼとin vitroでの大規模基質解析から取得されるモチーフスコアと上記の薬物による細胞内リン酸化変動プロファイルを合わせて解析する手法を確立し、細胞内での直接基質推定に適用した。
一方、リン酸化ネットワークを解析する上で不可欠なパラメータである各リン酸化サイトにおけるリン酸化率(リン酸化ストイキオメトリー)の大規模測定の開発に成功し、肺がん細胞株およびその薬物耐性株におけるストイキオメトリーの変動解析に適用した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2015 2014

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 4 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] PCTK1 Regulates Integrin-Dependent Spindle Orientation via Protein Kinase A Regulatory Subunit KAP0 and Myosin X.2015

    • Author(s)
      Iwano S, Satou A, Matsumura S, Sugiyama N, Ishihama Y, Toyoshima F.
    • Journal Title

      Mol Cell Biol

      Volume: 35 Pages: 1197-208

    • DOI

      10.1128/MCB.01017-14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] LATS1 and LATS2 phosphorylate CDC26 to modulate assembly of the tetratricopeptide repeat subcomplex of APC/C.2015

    • Author(s)
      Masuda K, Chiyoda T, Sugiyama N, Segura-Cabrera A, Kabe Y, Ueki A, Banno K, Suematsu M, Aoki D, Ishihama Y, Saya H, Kuninaka S
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10 Pages: e0118662

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0118662

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Large-scale determination of absolute phosphorylation stoichiometries in human cells by motif-targeting quantitative proteomics.2015

    • Author(s)
      Tsai CF, Wang YT, Yen HY, Tsou CC, Ku WC, Lin PY, Chen HY, Nesvizhskii AI, Ishihama Y, Chen YJ.
    • Journal Title

      Nat Commun.

      Volume: 6 Pages: 6622

    • DOI

      10.1038/ncomms7622

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Feasibility of label-free phosphoproteomics and application to base-line signaling of colorectal cancer cell lines.2015

    • Author(s)
      Piersma SR, Knol JC, de Reus I, Labots M, Sampadi BK, Pham TV, Ishihama Y, Verheul HM, Jimenez CR.
    • Journal Title

      J Proteomics.

      Volume: 15 Pages: 00103-7

    • DOI

      10.1016/j.jprot.2015.03.019.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large-Scale Identification of Phosphorylation Sites for Profiling Protein Kinase Selectivity.2014

    • Author(s)
      Imamura H, Sugiyama N, Wakabayashi M, Ishihama Y.
    • Journal Title

      J Proteome Res.

      Volume: 13 Pages: 3410-19

    • DOI

      10.1021/pr500319y

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Challenges Facing Complete Human Proteome Analysis2014

    • Author(s)
      Iwasaki M, Ishihama Y
    • Journal Title

      Chromatography

      Volume: 35 Pages: 73-80

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2014.013

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Phosphorylation of mitochondrial polyubiquitin by PINK1 promotes Parkin mitochondrial tethering.2014

    • Author(s)
      Shiba-Fukushima K, Arano T, Matsumoto G, Inoshita T, Yoshida S, Ishihama Y, Ryu KY, Nukina N, Hattori N, Imai Y.
    • Journal Title

      PLoS Genet.

      Volume: 10 Pages: e1004861

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1004861

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pregnenolone functions in centriole cohesion during mitosis.2014

    • Author(s)
      Hamasaki M, Matsumura S, Satou A, Takahashi C, Oda Y, Higashiura C, Ishihama Y, Toyoshima F.
    • Journal Title

      Chem Biol

      Volume: 21 Pages: 1707-21

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2014.11.005.nal.pgen.1004861

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 翻訳後修飾プロテオミクスと分子標的創薬2015

    • Author(s)
      石濱泰
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸学院大学(兵庫)
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • Invited
  • [Presentation] 定量的リン酸化プロテオミクスを用いたプロテインキナーゼのリン酸化修飾と活性に関する研究2015

    • Author(s)
      敷田奈都紀、佐藤綾香、若林真樹、杉山直幸、石濱泰
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸サンボーホールエリア(兵庫)
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [Presentation] モチーフターゲットリン酸化プロテオミクスによる分子標的薬の評価2015

    • Author(s)
      小形公亮、矢崎達也、林侑生、若林真樹、杉山直幸、石濱泰
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸サンボーホールエリア(兵庫)
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [Presentation] Challenges Facing .Complete Human Proteome Analysis2014

    • Author(s)
      Yasushi Ishihama
    • Organizer
      14th Asia-Pacific International Symposium on Microscale Separations and Analysis 
    • Place of Presentation
      Kyoto University at Katsura (Kyoto, Japan)
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-12
  • [Presentation] 定量的リン酸化プロテオミクスを用いた分子標的薬プロファイリング2014

    • Author(s)
      林侑生、若林真樹、杉山直幸、石濱泰
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] 深化するHigh Resolution LC-MSとプロテオミクスへの応用2014

    • Author(s)
      石濱泰
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • Invited
  • [Presentation] Monitoring Kinome Activities Using the Highly Specific and Sensitive Substrate Peptides2014

    • Author(s)
      Naoyuki Sugiyama, Haruna Imamura, Pasrawin Taechawattananant, Dai Sakamoto, Masaki Wakabayashi, Yasushi Ishihama
    • Organizer
      13th Human Proteome Organization World Congress
    • Place of Presentation
      Centro de Conventiones Norte, IFEMA (Madrid, Spain)
    • Year and Date
      2014-10-05 – 2014-10-08
  • [Presentation] Motif-targeting phosphopeptide enrichment for quantitative phosphoproteome analysis2014

    • Author(s)
      Shunsuke Takagi, Tatsuya Yazaki, Kosuke Ogata, Masaki Wakabayashi, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • Organizer
      13th Human Proteome Organization World Congress
    • Place of Presentation
      Centro de Conventiones Norte, IFEMA (Madrid, Spain)
    • Year and Date
      2014-10-05 – 2014-10-08
  • [Presentation] 深化するプロテオミクスLC-MS2014

    • Author(s)
      石濱泰
    • Organizer
      日本分析化学会第63年会
    • Place of Presentation
      広島大学東広島キャンパス(広島)
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • Invited
  • [Presentation] 単一細胞プロテオーム解析への挑戦2014

    • Author(s)
      若林真樹、Jordan T Aerts、 Stanislav S Rubakhin、石濱泰、Jonathan V Sweedler
    • Organizer
      BMAS2014 第27回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      帝京大学板橋キャンパス(東京)
    • Year and Date
      2014-08-20 – 2014-08-21
  • [Presentation] High Resolution LC coupled with High Resolution MS for In-Depth Proteomics2014

    • Author(s)
      Ishihama, Y.
    • Organizer
      11th International Symposium on Mass Spectrometry in the Health & Life Sciences: Molecular & Cellular Proteomics 
    • Place of Presentation
      Hotel Nikko San Francisco(San Francisco, CA, USA)
    • Year and Date
      2014-08-17 – 2014-08-21
    • Invited
  • [Presentation] 定量的リン酸化プロテオミクスを用いた分子標的薬プロファイリング2014

    • Author(s)
      林侑生、若林真樹、杉山直幸、石濱泰
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2014年会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場 (茨城)
    • Year and Date
      2014-07-17 – 2014-07-18
  • [Presentation] ホルマリン固定パラフィン包埋検体等の組織試料に対する定量的リン酸化プロテオーム解析法の開発2014

    • Author(s)
      小椋麻由、若林真樹、杉山直幸、石濱泰
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2014年会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場 (茨城)
    • Year and Date
      2014-07-17 – 2014-07-18
  • [Presentation] 定量リン酸化プロテオミクスによる標的パスウェイのリン酸化動態解析2014

    • Author(s)
      矢崎達也、高木俊輔、若林真樹、杉山直幸、石濱泰
    • Organizer
      第62回質量分析総合討論会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク (大阪)
    • Year and Date
      2014-05-14 – 2014-05-16

URL: 

Published: 2016-06-01  

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