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2013 Fiscal Year Research-status Report

上皮性癌における細胞内プロテアーゼの新しい機能の解析

Research Project

Project/Area Number 25462920
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

福間 裕  長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 技術職員 (50253688)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 筑波 隆幸  長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (30264055)
岡元 邦彰  長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (10311846)
西下 一久  長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (20237697)
坂井 詠子  長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (10176612)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsカテプシン / プロテアーゼ / 癌
Research Abstract

カテプシンE欠損マウスを用いた発癌メカニズムの解析
カテプシンE欠損マウスは癌の発症率が高いことが明らかになっており、癌の病理組織学的解析は既に終了している。そこで以下の解析を行った。
(A)癌病変部のDNAマイクロアレー解析
野生型マウスとカテプシンE欠損マウスの癌の特徴を分子生物学的に解析する目的で、癌病変部のDNAマイクロアレー解析を行った。野生型およびカテプシンE欠損マウスの癌病変部位を切除し、組織からmRNAを抽出した。両組織で発現レベルの増減の大きい遺伝子を同定した。この実験により、カテプシンE欠損により変動する遺伝子群が明らかになった。
(B)癌病変部のプロテオーム解析
カテプシンEはプロテアーゼであることから、癌特異的なタンパク質分解に関与している可能性も充分考えられた。そこで野生型マウスとカテプシンE欠損マウスの癌の特徴を生化学的に解析する目的で、癌病変部のプロテオーム解析を行った。カテプシンE欠損マウスの癌病変部位および野生型マウスの正常同一部位を切除し、切除組織からタンパク質を抽出後、2次元電気泳動で展開し、変化の大きいタンパク質スポットを同定した。定法通り、質量分析法にてタンパク質のアミノ酸残基からタンパク質を同定した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

癌病変部のDNAマイクロアレー解析で遺伝子レベルの変化を野生型とカテプシンE欠損マウスで比較した。また、カテプシンE欠損により蓄積しているタンパク質について、癌病変部のプロテオーム解析を行った。これらの解析より、カテプシンE欠損で変動する遺伝子やタンパク質が同定できた。今後は個体レベルでの解析に移行する。

Strategy for Future Research Activity

カテプシンE欠損マウスにおける酸化ストレスの上昇機構の解明-----カテプシンE欠損マウスの血清を検査すると、H2O2の値が異常に高いことに気が付いた。そこで、生体に多量に含まれる還元タンパク質であるグルタチオンに関して存在レベルを測定すると、これらの結果から、カテプシンEの欠損マウスでは酸化ストレスが上昇していることが明らかになった。
(A)酸化タンパク質の蓄積の免疫組織学的解析による同定
細胞や組織で発生する活性酸素種(ROS)は近くに存在するタンパク質を非特異的に酸化することが知られている。タンパク質がROSにより酸化修飾を受け、カルボニル誘導体となったタンパク質を特異的に検出することができる2,4-ジニトロフェニルヒドラジン(DNPH)を用いて、カルボニル 基を誘導体化し、DNPH特異的抗体で免疫組織化学的解析を行う。このことにより、カテプシンE欠損マウスでの酸化タンパク質の蓄積を組織レベルで解析を行う。
(B) 組織、細胞での酸化タンパク質のプロテオーム解析
カテプシンEはプロテアーゼであることから、特殊な酸化タンパク質分解に関与している可能性も充分考えられる。そこで野生型マウスとカテプシンE欠損マウスの癌の特徴を生化学的に解析する目的で、癌病変部のプロテオーム解析を行う。カテプシンE欠損マウスの癌病変部位および野生型マウスの正常同一部位を切除し、切除組織からタンパク質を抽出後、2次元電気泳動で展開し、変化の大きいタンパク質スポットを同定する。定法通り、質量分析法にてタンパク質のアミノ酸残基からタンパク質を同定する。

  • Research Products

    (16 results)

All 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Defective adipose tissue development associated with hepatomegaly in cathepsin E-deficient mice fed a high-fat diet.2014

    • Author(s)
      Kadowaki T, Kido MA, Hatakeyama J, Okamoto K, Tsukuba T, Yamamoto K
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 446 Pages: 212-217

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.02.089.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Repression of cathepsin E expression increases the risk of mammary carcinogenesis and links to poor prognosis in breast cancer.2014

    • Author(s)
      Kawakubo T, Yasukochi A, Toyama T, Takahashi S, Okamoto K, Tsukuba T, Nakamura S, Ozaki Y, Nishigaki K, Yamashita H, Yamamoto K.
    • Journal Title

      Carcinogenesis

      Volume: 35 Pages: 714-726

    • DOI

      10.1093/carcin/bgt373.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structural and phylogenetic comparison of napsin genes: the duplication, loss of function and humanspecificpseudogenization of napsin B.2013

    • Author(s)
      Nishishita K, Sakai E, Okamoto K, Tsukuba T.
    • Journal Title

      Gene

      Volume: 517 Pages: 147-157

    • DOI

      10.1016/j.gene.2013.01.013.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fisetin inhibits osteoclastogenesis through prevention of RANKL-induced ROS production by Nrf2-mediated up-regulation of phase II antioxidant enzymes.2013

    • Author(s)
      Sakai E, Shimada-Sugawara M, Yamaguchi Y, Sakamoto H, Fumimoto R, Fukuma Y, Nishishita K, Okamoto K, Tsukuba T
    • Journal Title

      J Pharmacol Sci.

      Volume: 121 Pages: 288-298

    • DOI

      10.1254/jphs.12243FP

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cathepsin E deficiency impairs autophagic proteolysis in macrophages2013

    • Author(s)
      Tsukuba T, Yanagawa M, Kadowaki T, Takii R, Okamoto Y, Sakai E, Okamoto K, Yamamoto K.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8 Pages: e82415

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0082415

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibitory effects of tert-butylhydroquinone on osteoclast differentiation via up-regulation of hemeoxygenase-1 and down-regulation of HMGB1 release and NFATc1 expression.2013

    • Author(s)
      Yamaguchi Y,Sakai E, Sakamoto H, Fumimoto R, Fukuma Y, Nishishita K,Okamoto K, Tsukuba T.
    • Journal Title

      J Appl Toxicol.

      Volume: 34 Pages: 49-56

    • DOI

      10.1002/jat.2827

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Chemical constituents from sanguisorba officinalis inhibits osteoclastogenesis2014

    • Author(s)
      Sakai E, Iwatake M, Fukuma Y, . Nishishita K. Okamoto K., and Tsukuba T
    • Organizer
      第87回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      宮城県・仙台市・東北大学百年記念会館
    • Year and Date
      20140319-20140321
  • [Presentation] Cobalt protoporphyrin prevents osteoclastogenesis via blocking of IκB phosphorylation2014

    • Author(s)
      Yashima Y, Okamoto K, Sakai E., Nishihsita K, Tsukuba T
    • Organizer
      第87回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      宮城県・仙台市・東北大学百年記念会館
    • Year and Date
      20140319-20140321
  • [Presentation] アスパラギン酸プロテアーゼナプシンの系統樹解析と生化学的解析-遺伝子重複、偽遺伝子化と機能喪失2013

    • Author(s)
      西下一久, 坂井詠子, 岡元邦彰, 筑波隆幸
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県・神戸市・神戸ポートアイランド他
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] カフェストールによる破骨細胞分化抑制作用2013

    • Author(s)
      福間裕, 坂井詠子, 菅原めぐみ, 西下一久, 岡元邦彰, 筑波隆幸
    • Organizer
      第66回日本薬理学会西南部会
    • Place of Presentation
      福岡県・福岡市・福岡大学薬学部
    • Year and Date
      20131116-20131116
  • [Presentation] 骨芽細胞の分化成熟におけるリソソーム性タンパク質の役割2013

    • Author(s)
      米嶋枝里香、岡元邦彰、坂井詠子、岩竹真弓、筑波隆幸、吉田教明
    • Organizer
      第72回 日本矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      長野県・松本市・松本市中央公民館
    • Year and Date
      20131004-20131004
  • [Presentation] リクイリチゲニンの破骨細胞形成への効果2013

    • Author(s)
      内野加穂,岡元邦彰,坂井詠子,福間裕,岩竹真弓,西下一久,筑波隆幸
    • Organizer
      第55回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      岡山県・岡山市・岡山コンベンションセンター
    • Year and Date
      20130921-20130922
  • [Presentation] Sanguisorba officinalis由来化学成分の破骨細胞分化に対する影響2013

    • Author(s)
      坂井詠子,岩竹真弓,西下一久,福間裕,岡元邦彰,筑波隆幸
    • Organizer
      第55回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      岡山県・岡山市・岡山コンベンションセンター
    • Year and Date
      20130921-20130922
  • [Presentation] 破骨細胞の分化抑制に関するザクロポリフェノールの作用メカニズムの解明2013

    • Author(s)
      岩竹真弓,坂井詠子,西下一久,岡元邦彰,筑波隆幸
    • Organizer
      第55回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      岡山県・岡山市・岡山コンベンションセンター
    • Year and Date
      20130921-20130922
  • [Presentation] Deficiency of Nrf2 accelerates osteoclastogenesis.2013

    • Author(s)
      Sakai E, Fukuma Y, Sugawara M. Nishishita K. Okamoto K., and Tsukuba T
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神奈川県・横浜市・パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] Suppressive effects of an oak extract on osteoclast formation and bone resorption.2013

    • Author(s)
      Iwatake M, Sakai E, Okamoto K, Yoneshima E, Zaitsu Y, Tanaka T, Tsukuba T
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神奈川県・横浜市・パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913

URL: 

Published: 2015-05-28  

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