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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Highly sensitive detection of ubiquitination using tumor-bearing mouse model

Research Project

Project/Area Number 26430147
Research InstitutionHimeji Dokkyo University

Principal Investigator

宮本 和英  姫路獨協大学, 薬学部, 准教授 (10415317)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 炬口 真理子  姫路獨協大学, 薬学部, 准教授 (10379430) [Withdrawn]
谷口 泰造  姫路獨協大学, 薬学部, 教授 (70346253) [Withdrawn]
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsユビキチン化 / がん / 診断 / ユビキチンリガーゼ
Outline of Annual Research Achievements

【研究目的】
生体内でのタンパク質の品質管理機能を担うユビキチン化は、白血病など様々な疾患との関係が深く、ユビキチン化の度合いを高感度に検出できれば将来的に疾患の診断・病態把握が可能である。これまでにユビキチン化に関わる酵素であるユビキチンリガーゼ(E3)を人工的に作製し、さらに生理活性反応測定装置(AMIS-101)を活用することで、人工的なE3のユビキチン化の度合いを高感度に検出することに成功している。本申請研究では、担癌マウスモデルを作製し、その血清中でのユビキチン化の度合いを定量的・高感度に検出して疾患の診断・病態把握の可能性を検討する。
【結果】
担癌マウスモデルを作製し、そのマウスから採取した血液サンプルを血清とした後に、その中のユビキチン化の反応をAMIS-101装置およびウエスタンブロット法にて検出・測定した。
血清サンプルに人工的なE3を投入し、人工的なE3のユビキチン化を生じさせる。その時のユビキチンの付加量、即ち、ユビキチン化の度合いをAMIS-101およびウエスタンブロット法で高感度検出する。AMIS-101を用いる検出では、ユビキチン化の度合いを、ユビキチンの付加に伴って生じるプロトンの減少から捉えた。さらに、担癌マウスモデルを病理解剖した結果得られる担癌状態と、血清中のユビキチン化との推移を比較検討した。担癌マウスモデルの腫瘍サイズとその血清中のユビキチン化とに一定の相関があることを明らかにできた。従って、今後の更なる研究の進歩により、本法は新しいがん診断法として活用できると期待する。論文発表、学会発表、特許権登録によって研究成果を公表した。

  • Research Products

    (21 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] 人工ユビキチンリガーゼの分子設計法の開発とその応用2017

    • Author(s)
      宮本和英,砂川真弓, 齋藤一樹
    • Journal Title

      分析化学(総合論文)

      Volume: - Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Highly sensitive detection of E2 activity in ubiquitination using an artificial RING finger2017

    • Author(s)
      Miyamoto K, Sumida M, Yuasa-Sunagawa M, Saito K
    • Journal Title

      J Pept Sci.

      Volume: 23 Pages: 222-227

    • DOI

      10.1002/psc.2972

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rapid and accurate monitoring of E2 activities using an artificial E3 ligase on a signal accumulation ISFET biosensor2016

    • Author(s)
      Miyamoto K, Sumida M, Sunagawa M
    • Journal Title

      Peptide Science

      Volume: - Pages: 171-172

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The Artifical Ubiquitin Ligase E3 Inhibits Cellular Proliferation in Cancer Cells2016

    • Author(s)
      Sunagawa M, Nakatani A, Miyamoto K
    • Journal Title

      Peptide Science

      Volume: - Pages: 125-126

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Improved isolation procedure for shikonin from the root of the Chinese medicinal plant Lithospermum erythrorhizon and its solubilization with cyclodextrins2016

    • Author(s)
      Azuma H, Li J, Youda R, Suzuki T, Miyamoto K, Taniguchi T, Nagasaki T
    • Journal Title

      J Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants

      Volume: 3 Pages: 58-63

    • DOI

      10.1016/j.jarmap.2016.01.002

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ユビキチン化反応におけるE2活性のリアルタイム検出法2017

    • Author(s)
      宮本
    • Organizer
      超異分野学会 大阪フォーラム2017
    • Place of Presentation
      立命館大学
    • Year and Date
      2017-03-11 – 2017-03-12
    • Invited
  • [Presentation] Real-time detection of E2 activities in the ubiquitination reaction using an artificial E3 ligase2016

    • Author(s)
      宮本、澄田、砂川
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [Presentation] Creation of an artificial E3 ligase and its anticancer effects2016

    • Author(s)
      宮本、砂川、中谷
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [Presentation] 人工ユビキチンリガーゼの分子設計法の構築2016

    • Author(s)
      宮本和英
    • Organizer
      第33回関西ペプチドセミナー
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2016-11-26
    • Invited
  • [Presentation] 人工ユビキチンリガーゼによる急性前骨髄性白血病の抑制効果2016

    • Author(s)
      宮本、中谷、砂川、齋藤、
    • Organizer
      第33回関西ペプチドセミナー
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2016-11-26
  • [Presentation] Rapid and accurate monitoring of E2 activities using an artificial E3 ligase on a signal accumulation ISFET biosensor2016

    • Author(s)
      宮本、澄田、砂川
    • Organizer
      第53回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Year and Date
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [Presentation] The artificial ubiquitin ligase E3 inhibits cellular proliferation in cancer cells2016

    • Author(s)
      宮本、砂川、中谷
    • Organizer
      第53回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Year and Date
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [Presentation] 新規抗がん剤としての人工ユビキチンリガーゼの設計とその作用機序2016

    • Author(s)
      宮本、砂川、齋藤
    • Organizer
      第66回日本薬学会近畿支部
    • Place of Presentation
      大阪薬科大学
    • Year and Date
      2016-10-15
  • [Presentation] ユビキチン結合酵素(E2)活性の検出に基づく腫瘍サイズの決定2016

    • Author(s)
      宮本、砂川、齋藤
    • Organizer
      第75回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-10-06 – 2016-10-08
  • [Presentation] 人工ユビキチンリガーゼを用いるユビキチン結合酵素(E2)活性の検出法2016

    • Author(s)
      宮本、砂川、齋藤
    • Organizer
      第65回日本分析化学会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [Presentation] 人工ユビキチンリガーゼを用いた血清中のユビキチン化反応の検出法2016

    • Author(s)
      宮本、砂川、齋藤
    • Organizer
      第29回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2016-09-02 – 2016-09-03
  • [Presentation] 人工ユビキチンリガーゼのがん細胞増殖抑制効果2016

    • Author(s)
      宮本、中谷、砂川、齋藤
    • Organizer
      第29回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2016-09-02 – 2016-09-03
  • [Presentation] 癌などの重篤疾患の治療前診断法2016

    • Author(s)
      宮本
    • Organizer
      企業・大学・学生マッチング
    • Place of Presentation
      兵庫県立大
    • Year and Date
      2016-05-28
  • [Remarks] 姫路獨協大学薬学部生物分析化学研究室HP

    • URL

      http://www.himeji-du.ac.jp/faculty/dp_pharm/pharm/bioanalysis/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 人工合成疑似E3を有効成分とする、癌診断薬、抗癌剤選択支援剤、および天然E3に拮抗する阻害剤2015

    • Inventor(s)
      宮本和英,(株)行医研
    • Industrial Property Rights Holder
      宮本和英,(株)行医研
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      第5990308 号
    • Filing Date
      2015-08-05
    • Acquisition Date
      2016-08-19
  • [Patent(Industrial Property Rights)] キメラタンパク質(E2との選択的結合活性を有し標的タンパク質の必要なしにタンパク質のユビキチン化活性を示すタンパク質の提供)2015

    • Inventor(s)
      宮本和英,(株)行医研
    • Industrial Property Rights Holder
      宮本和英,(株)行医研
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      第5971788 号
    • Filing Date
      2015-03-02
    • Acquisition Date
      2016-07-22

URL: 

Published: 2018-01-16  

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