シトルリン化タンパク質の網羅的解析と発癌における機能解析

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25710009
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 谷川 千津 東京大学, 医科学研究所, 助教 (30422421)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: PADI4 / シトルリン化

Research Abstract

本年度は、PADI4のターゲットを網羅的に探索するためMS-MS解析にてスクリーニングを行った。その結果、空ベクター、野生型PADI4、または酵素活性欠損型PADI4を導入した各細胞内においてそれぞれ4000程度のタンパク質が同定でき、また、PADI4導入細胞では2.2%のタンパク質においてシトルリン化修飾を確認できた。それらシトルリン化タンパク質群には、RNAおよびDNAに対する結合能を有するものが多く含まれており、実際に、数多くのシトルリン化ペプチドが同定されたものはhnRNPタンパク質群であった。最も顕著にシトルリン化を受けたhnRNP G(RBMX)に対する修飾抗体を作成した結果、in vivoでのシトルリン化が証明された。さらに、hnRNPタンパク質群はmRNAの転写から翻訳まで核内で多様な機能を発揮することが知られていることから、RNA splicingに対する影響を検討する目的でPADI4を過剰発現させた細胞由来のRNAを用いて、RNAシークエンスを施行した。現在データの解析を進めている。また、PADI4の癌化における生理的な意義を検討する目的で、Padi4-/-p53+/-マウス及びPadi4+/+p53+/-マウス間での発癌、生存の違いを検討した。その結果、PADI4-/-p53+/-群において生存期間の有意な短縮と、腫瘍発生が増加する傾向が認められた。またがん組織で報告されている変異について、酵素活性に与える影響を検討した所、多くの変異が機能消失型であることが示された。以上の結果より、PADI4はがん抑制遺伝子として機能する可能性が示された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

H25年度において、PADI4の新規基質を複数同定し、また癌化における意義について、ノックアウトマウス及びヒト癌での解析を進めた結果、PADI4が癌抑制遺伝子として機能する可能性を明らかとした。上記の結果より、研究は順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今年度以降は、PADI4の標的の解析を更に進め、splicingに与える影響を検討する。またPADI4の遺伝子多型が発癌リスクに及ぼすかどうかも検討予定である。

Research Products

• [Journal Article] Downregulation of the tumor suppressor HSPB7, involved in the p53 pathway, in renal cell carcinoma by hypermethylation. (2014)
  • Author(s): J. Lin, Z. Deng, C. Tanikawa, T. Shuin, T. Miki, K. Matsuda, Y. Nakamura
  • Journal Title: Int J Oncol Volume: 44 Pages: 1490-1498
  • DOI: doi: 10.3892/ijo.2014.2314.
• [Journal Article] Impact of PSCA variation on gastric ulcer susceptibility. (2013)
  • Author(s): C. Tanikawa, K. Matsuo, M. Kubo, A. Takahashi, H. Ito, H. Tanaka, Y. Yatabe, K. Yamao, N. Kamatani, K. Tajima, Y. Nakamura, K. Matsuda
  • Journal Title: Plos one Volume: 8 Pages: e63698
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0063698.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genome wide association study of age at menarche in the Japanese population. (2013)
  • Author(s): C. Tanikawa, Y. Okada, A. Takahashi, K. Oda, N. Kamatani, M. Kubo, Y. Nakamura, K. Matsuda
  • Journal Title: Plos one Volume: 8 Pages: e63821
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0063821.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a functional variant in the MICA promoter which regulates MICA expression and increases HCV-related hepatocellular carcinoma risk. (2013)
  • Author(s): P.H. Lo, Y. Urabe, V. Kumar, C. Tanikawa, K. Koike, N. Kato, D. Miki, K. Chayama, M. Kubo, Y. Nakamura, K. Matsuda,
  • Journal Title: Plos one Volume: 8 Pages: e61279
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0061279.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Proteomic analysis of citrullinated targets regulated by the p53-PADI4 pathway (2013)
  • Author(s): 谷川千津、植田幸嗣、中川英刀、中村祐輔、松田浩一
  • Organizer: 日本癌学会学術集会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20131002-20131004
• [Presentation] A genome-wide association study identifies two susceptibility loci for duodenal ulcer in the Japanese population (2013)
  • Author(s): Chizu Tanikawa, Koichi Matsuda, Yusuke Nakamura
  • Organizer: American Association for Cancer Research
  • Place of Presentation: Washington, DC, USA
  • Year and Date: 20130406-20130410