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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Technique of 3-DE imaging for the analysis of protein phosphorylation

Research Project

Project/Area Number 25293005
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

木下 英司  広島大学, 医歯薬保健学研究院, 准教授 (80304418)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywordsフォスタグ / リン酸化 / 翻訳後修飾 / 電気泳動 / 生物物理化学
Outline of Annual Research Achievements

申請者はこれまでに,リン酸基を特異的に捕捉する亜鉛錯体(フォスタグ)にアクリルアミド基を導入した誘導体を分子デバイスとして利用することで,リン酸親和性電気泳動法(フォスタグSDS-PAGE)を開発している。本研究では,タンパク質の分離分析において活用される2次元電気泳動法を発展させ,独自に開発したフォスタグSDS-PAGEの原理を加えることで,電気泳動法における新しい3次元軸の構築を行う。これにより,深耕拡大する生体内の「リン酸化ワールドとシグナルネットワーク」を短時間(1回の電気泳動)で一網打尽に浮き彫りにするための新たな分離イメージング技術を創出する。
当年度においては,タンパク質の分離分析において活用される2次元電気泳動法を発展させ,独自に開発したフォスタグSDS-PAGEの原理を加えることで,電気泳動法における新しい3次元軸の構築を行った。2次元展開よりも詳細で微量なタンパク質スポットの分離が実現することが予想されるため,可視化の手段として高感度なタンパク質蛍光標識法を採用した。これは,立体ゲル空間において染色等の作業を経ずにタンパク質をスキャニングするためにも最善の手法となった。生理的な状態の異なるサンプルを異なる蛍光色素で標識し,リン酸化状態に関する質的・量的差異を同一ゲルで解析するための3次元蛍光ディファレンシャル解析法に発展させた。本技術により,疾病に特異的なリン酸化亢進タンパク質(リン酸化バイオマーカー)の発見などが期待できる。
さらには,フォスタグ立体ゲルのプロトタイプとそれを利用した電気泳動法の開発の目的のため,リン酸化タンパク質群のみを転写するためのリン酸親和性トラップゲル電気泳動転写法を開発を展開させた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Validation of cis and trans modes in multistep phosphotransfer signaling of bacterial tripartite sensor kinases by using Phos-tag SDS-PAGE.2016

    • Author(s)
      Kinoshita-Kikuta, E., Kinoshita, E., Eguchi, Y., Koike, T.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 11 Pages: e0148294

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0148294.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Phos-tag SDS-PAGE method that effectively uses phosphoproteomic data for profiling the phosphorylation dynamics of MEK1.2016

    • Author(s)
      Kinoshita, E., Kinoshita-Kikuta, E., Kubota, Y., Takekawa, M., Koike, T.
    • Journal Title

      Proteomics

      Volume: 16 Pages: 1825-1836

    • DOI

      doi: 10.1002/pmic.201500494.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A novel thiol-affinity micropipette tip method using zinc(II)-cyclen-attached agarose beads for enrichment of cysteine-containing molecules.2016

    • Author(s)
      Kusamoto, H., Shiba, A., Koretake, N., Fujioka, H., Hieda, Y., Kinoshita-Kikuta, E., Kinoshita, E., Koike, T.
    • Journal Title

      J. Chromatogr. B. Analyt. Technol. Biomed. Life. Sci.

      Volume: 1031 Pages: 195-201

    • DOI

      doi: 10.1016/j.jchromb.2016.07.049.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Phosphopeptide detection with biotin-labeled Phos-tag.2016

    • Author(s)
      Kinoshita-Kikuta, E., Kinoshita, E., and Koike, T.
    • Journal Title

      Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology

      Volume: 1355 Pages: 17-29

    • DOI

      doi: 10.1007/978-1-4939-3049-4_2.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] フォスタグ技術とプロテオミクス情報を活用した細胞内MEK1リン酸化ダイナミクスのプロファイリング2017

    • Author(s)
      木下英司,木下恵美子,小池透
    • Organizer
      第137回日本薬学会年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(仙台)
    • Year and Date
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [Presentation] フォスタグ技術とプロテオミクス情報を活用した細胞内MEK1リン酸化ダイナミクスのプロファイリング2016

    • Author(s)
      木下英司,木下恵美子,久保田裕二,武川睦寛,小池透
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [Presentation] 大腸菌ハイブリッドセンサーキナーゼにおけるリン酸基転移反応様式の検証2016

    • Author(s)
      木下英司,木下恵美子,江口陽子,小池透
    • Organizer
      第89回日本生化学大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(仙台)
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [Presentation] Phos-tag SDS-PAGE methodology that effectively uses phosphoproteomic data for profiling the phosphorylation dynamics of MEK12016

    • Author(s)
      Eiji Kinoshita, Emiko Kinoshita-Kikuta, and Tohru Koike
    • Organizer
      15th Human Proteome Organization World Congress
    • Place of Presentation
      台湾
    • Year and Date
      2016-09-18 – 2016-09-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Phosphate-affinity chromatographic micro-tip technology for enrichment of phosphopeptides towards phosphoproteomic study2016

    • Author(s)
      Maho Kawaguchi, Elena Tianfei Yuan, Yoko Ino, Yayoi Kimura, Hisashi Hirano, Emiko Kinoshita-Kikuta, Eiji Kinoshita, and Tohru Koike
    • Organizer
      15th Human Proteome Organization World Congress
    • Place of Presentation
      台湾
    • Year and Date
      2016-09-18 – 2016-09-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thio-tag tip method by using zinc(II)-cyclen-attached agarose beads for enrichment of cysteine-containing biomolecules2016

    • Author(s)
      Hiroshi Kusamoto, Akio Shiba, Norinao Koretake, Emiko Kinoshita-Kikuta, Eiji Kinoshita, Tohru Koike
    • Organizer
      15th Human Proteome Organization World Congress
    • Place of Presentation
      台湾
    • Year and Date
      2016-09-18 – 2016-09-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 質的・量的なリン酸化ダイナミクスを捉えるPhos-tag SDS-PAGE2016

    • Author(s)
      木下英司
    • Organizer
      第67回日本電気泳動学会総会
    • Place of Presentation
      釧路市観光国際交流センター(釧路)
    • Year and Date
      2016-08-26 – 2016-08-27
    • Invited
  • [Presentation] チオール含有生体分子を分離・濃縮するためのThio-tag磁気ビーズの開発2016

    • Author(s)
      河口真歩,藤岡晴人,木下恵美子,木下英司,小池透
    • Organizer
      第67回日本電気泳動学会総会
    • Place of Presentation
      釧路市観光国際交流センター(釧路)
    • Year and Date
      2016-08-26 – 2016-08-27
  • [Presentation] Thio-tag Tipを用いたチオール基含有化合物の選択的分離精製法2016

    • Author(s)
      草本寛,藤岡晴人,芝晃生,是竹紀尚,木下恵美子,木下英司,小池透
    • Organizer
      第67回日本電気泳動学会総会
    • Place of Presentation
      釧路市観光国際交流センター(釧路)
    • Year and Date
      2016-08-26 – 2016-08-27
  • [Presentation] フォスタグ技術を用いたヒスチジンキナーゼにおける自己リン酸化ダイナミクスのプロファイリング2016

    • Author(s)
      木下英司,木下恵美子,小池透
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2016年大会
    • Place of Presentation
      北里大学(東京)
    • Year and Date
      2016-07-28 – 2016-07-29
  • [Presentation] Thio-tag Tipを用いたチオール基含有化合物の選択的分離精製法2016

    • Author(s)
      草本寛,芝晃生,是竹紀尚,木下恵美子,木下英司,小池透
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2016年大会
    • Place of Presentation
      北里大学(東京)
    • Year and Date
      2016-07-28 – 2016-07-29
  • [Remarks]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/tkoike/index.html

URL: 

Published: 2018-01-16  

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