核内チロシンリン酸化シグナルによるクロマチン構造制御メカニズムの解明

• Project/Area Number: 14J04367
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Kumamoto University (2015); Chiba University (2014)
• Principal Investigator: 久保田 翔 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,170,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: クロマチン / 核マトリクス / クロマチン構造変換 / KAP1 / Src / AKAP8 / ヘテロクロマチン / 分子生物学 / シグナル伝達 / ホスホプロテオミクス / 薬学 / 細胞 / チロシンキナーゼ

Outline of Annual Research Achievements

本年度はin vivo, in vitroの両方向からの解析を行なった。in vivoの解析では私が以前、核内チロシンリン酸化基質として同定したKAP1のノックアウトマウスを用いた解析を行なった。具体的には、造血幹細胞の分化を解析する系を利用して調べた。造血幹細胞の増殖分化においてKAP1はおよびチロシンリン酸化シグナルは重要な役割をもっている。KAP1ノックアウトマウスの造血幹細胞をセルソーターを用いて分取し、野生型のKAP1とチロシンリン酸化されない変異体をレトロウィルスベクターのインフェクションによって発現させ、レシピエントマウスに移植し、その分化増殖への影響を解析した。In vitroの解析では、核内チロシン基質群の中でヒストン修飾に関わる分子として A-kinase anchoring protein 8 (AKAP8) に着目した。AKAP8はクロマチンや核マトリクスに結合し、ヒストン脱アセチル化酵素であるhistone deacetylase 3 (HDAC3) などの分子のリクルートに関わっていることが知られている。昨年度の解析からAKAP8はチロシンキナーゼによってチロシンリン酸化されることで、クロマチンや核マトリクスとの結合が弱められることが示唆された。AKAP8のチロシンリン酸化による機能変化を解析するために、私はAKAP8の中でチロシンリン酸化されるチロシン残基をチロシンリン酸化されないフェニルアラニンに置換した変異体の作製を行なった。複数の部位のチロシンを置換した変異体では結合の変化がキャンセル出来た。このことから、AKAP8の結合の変化は一か所のチロシン残基のリン酸化によって制御されているのではなく、複数の部位のチロシンリン酸化によって制御されていることがわかった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Role for Tyrosine Phosphorylation of A-kinase Anchoring Protein 8 (AKAP8) in its Dissociation from Chromatin and the Nuclear Matrix (2015)
  • Author(s): Kubota S, Morii M, Yuki R, Yamaguchi N, Yamaguchi H, Aoyama K, Kuga T, Tomonaga T, Yamaguchi N.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 290 Issue: 17 Pages: 10891-904
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.643882
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] c-Abl-mediated tyrosine phosphorylation of JunB is required for Adriamycin-induced expression of p21. (2015)
  • Author(s): Noritaka Yamaguchi, Ryuzaburo Yuki, Sho Kubota, Kazumasa Aoyama, Takahisa Kuga, Yuuki Hashimoto, Takeshi Tomonaga, and Naoto Yamaguchi.
  • Journal Title: Biochemical Journal Volume: 471 Issue: 1 Pages: 67-77
  • DOI: 10.1042/bj20150372
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Overexpression of Zinc-finger protein 777 (ZNF777) inhibits proliferation at low cell density through down-regulation of FAM129A. (2015)
  • Author(s): Yuki, R., Aoyama, K., Kubota, S., Yamaguchi, N.-t., Kubota, S.-i., Hasegawa, H., Morii, M., Huang, X., Liu, K., Williams, R., Fukuda, M.N., and Yamaguchi, N.
  • Journal Title: J. Cell. Biochem. Volume: in press Issue: 6 Pages: 954-968
  • DOI: 10.1002/jcb.25046
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Lyn tyrosine kinase promotes silencing of ATM-dependent checkpoint signaling during recovery from DNA double-strand breaks. (2014)
  • Author(s): Fukumoto, Y., Kuki, K., Morii, M., Miura, T., Honda, T., Ishibashi, K., Hasegawa, H., Kubota, S., Ide, Y., Yamaguchi, N.-t., Nakayama, Y., and Yamaguchi, N.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. Volume: 452 Issue: 3 Pages: 542-547
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.08.113
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] v-Src inhibits the interaction between Rad17 and Rad9 and induces replication fork collapse. (2014)
  • Author(s): Fukumoto, Y., Miura, T., Morii, M., Kubota, S., Honda, T., Kubota, S.-i., Morinaga, T., Yamaguchi, N.-t., Nakayama, Y., and Yamaguchi, N.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. Volume: 450 Issue: 1 Pages: 885-890
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.06.078
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] c-Ablによるチロシンリン酸化シグナルを介したTGF-betaシグナル調節機構の解析 (2015)
  • Author(s): 幸 龍三郎, 山口憲孝, 帯刀 隆, 青山和正, 久保田 翔, 山口直人.
  • Organizer: BMB2015
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] Src型チロシンキナーゼによるBaxを介したアポトーシス誘導の制御. (2015)
  • Author(s): 森井真理子, 久保田 翔, 本田拓也, 青山和正, 幸 龍三郎, 米谷詩織, 山口憲孝, 山口直人.
  • Organizer: 第14回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2015 (千葉, 2015.9)
  • Place of Presentation: 千葉大学
  • Year and Date: 2015-09-12
• [Presentation] 核内チロシンリン酸化を介したクロマチン構造変換の分子メカニズムの解析 (2015)
  • Author(s): 久保田 翔, 森井真理子, 幸 龍三郎, 山口弘美, 山口憲孝, 青山和正, 久家貴寿, 朝長 毅, 山口直人.
  • Organizer: 第135回日本薬学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] AKAP8のチロシンリン酸化を介したクロマチンとの結合阻害. (2014)
  • Author(s): 久保田 翔, 森井真理子, 青山和正, 幸 龍三郎, 山口弘美, 久家貴寿, 朝長 毅, 山口憲孝, 山口直人.
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27