プロリンペプチド異性化翻訳後修飾酵素の基質蛋白質フォーカスドプロテオミクス解析

• 研究課題/領域番号: 15310139
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用ゲノム科学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 高橋 信弘 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 教授 (80293017)
• 研究分担者: 舘川 宏之 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 講師 (60251576)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 13,300千円 (直接経費: 13,300千円); 2005年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2004年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円); 2003年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
• キーワード: プロリン異性化酵素 / 機能プロテオミクス / タンパク質相互作用 / 酵素基質 / 免疫抑制剤 / プロテオーム解析 / ゲノム科学 / 翻訳後修飾 / Posttranslational modification

研究概要

本研究は、プロリンペプチド結合の異性化反応を触媒するペプチジルプロリルシストランスイソメラーゼ(PPIase)の基質タンパク質をプロテオミクスの手法を適用して網羅的に解析することを目的とした。そのために、ヒトのシクロフィリンイソタイプ9種類、FKBPイソタイプ11種類、parvulinのイソタイプ3種類の合計23種類及び他の種のPPIaseを対象として解析を行った。まず、シクロフィリン・FKBPのアイソフォーム遺伝子のクローニングとエピトープタグを融合させた形での発現ベクターの作製、ほ乳類培養細胞・Xenopus卵での発現、各種アフィニティー精製、MALDI-TOFMS・ESI-LC-MS/MS質量分析法及びそのデータ処理の各実験方法の最適化について研究した。これによって、各種細胞での発現及びより高感度で迅速な解析が可能となったので、それぞれのPPIaseの結合蛋白質の同定及びPPIase阻害剤を用いた解析を行った。その結果、約200種類が同定され、蛋白質代謝・細胞周期・細胞増殖及び維持・転写・ストレス応答・蛋白質分解・リボソーム合成・DNA代謝・RNAプロセッシング・蛋白質運搬・物質運搬・蛋白質生合成などに関わるタンパク質を含むPPIaseの機能ネットワークの概容が明らかになった。これらの中で、CyPGがRNAスプライシングに関わる一群の蛋白質に作用していること、また、FKBP25及びparvulin14がリボソーム生合成に関わる多くの蛋白質に作用しており、特に、parvulin14の場合、これがリボソーム合成の初期段階に関与すると考えられるトランス因子のリボソーム前駆体上へのリクルートに関与する可能性があることなど新しい知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Potential roles for ubiquitin and the proteasome during ribosome biogenesis (2006)
  • 著者名/発表者名: Stavreva, D.A., Kawasaki, M.et al.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Potential roles for ubiquitin and the proteasome during ribosome biogenesis (2006)
  • 著者名/発表者名: Stavreva, D.A.#, Kawasaki, M.#, Dundr, M., Koberna, K., Mueller, W.G., Tsujimura-Takahashi, T., Komatsu, W., Hayano, T., Isobe, T., Raska, I., Misteli, T., Takahashi, N.*, McNally, J.G.*
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Potential roles for ubiquitin and the proteasome during ribosome biogenesis (2006)
  • 著者名/発表者名: Stavreva, D.A., Kawasaki, M.et al.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. (in press)
• [雑誌論文] Large-scale Identification of Proteins Expressed in Mouse Embryonic Stem Cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagano, K., et al.
  • 雑誌名: Proteomics 5 ページ: 1346-1361
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ERp57 binds competitively to protein disulfide isomerase and calreticulin. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T., et al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm. 331 ページ: 224-230
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] STEM : A Software Tool for Large-Scale Proteomic Data Analyse (2005)
  • 著者名/発表者名: Shinkawa, T. et al.
  • 雑誌名: J. Proteome. Res. 4・5 ページ: 1826-1831
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cell-surface labeling and mass spectrometry reveals diversit of cell-surface markers and signaling molecules expressed iundifferentiated mouse embryonic stem cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nonomura, K. et al.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Proteomics 4・12 ページ: 1968-1976
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Large-scale Identification of Proteins Expressed in Mouse Embryonic Stem Cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagano, K., Taoka, M., Yamauchi, Y., Itagaki, C., Shinkawa, T., Nunomura, K., Okamura, N., Takahashi N., Izumi, T., Isobe, T.
  • 雑誌名: Proteomics 5 ページ: 1346-1361
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] ERp57 binds competitively to protein disulfide isomerase and calreticulin. (2005)
  • 著者名/発表者名: Taiji Kimura, Keisuke Imaishi, Yasunari Hagiwara, Tomohisa Horibe, Toshiya Hayano, Nobuhiro Takahashi, Reiko Urade, Koichi Kato, Masakazu Kikuchi
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Comm. 331 ページ: 224-230
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] STEM : A Software Tool for large-Scale Proteomic Data Analyses (2005)
  • 著者名/発表者名: Takashi Shinkawa, Masato Taoka, Yoshio Yamauchi, Tohru Ichimura, Hiroyuki Kaji, Nobuhiro Takahashi, Toshiaki Isobe
  • 雑誌名: J.Proteome.Res. 4(5) ページ: 1826-1831
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cell-surface labeling and mass spectrometry reveals diversity of cell-surface markers and signaling molecules expressed in undifferentiated mouse embryonic stem cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kazuto Nunomura, Chiharu Itagaki, Kohji Nagano, Masato Taoka, Nobuko Okamura, Sumio Sugano, Nobuhiro Takahashi, Tomonori Izumi, Toshiaki Isobe.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Proteomics 4(12) ページ: 1968-1976
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] STEM : A Software Tool for Large-Scale Proteomic Data Analyses (2005)
  • 著者名/発表者名: Shinkawa, T. et al.
  • 雑誌名: J.Proteome.Res. 4・5 ページ: 1826-1831
• [雑誌論文] Cell-surface labeling and mass spectrometry reveals diversity of cell-surface markers and signaling molecules expressed in undifferentiated mouse embryonic stem cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nonomura, K. et al.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Proteomics 4・12 ページ: 1968-1976
• [雑誌論文] Large-scale Identification of Proteins Expressed in Mouse Embryoni Stem Cells (2005)
  • 著者名/発表者名: Kagano, K., et al.
  • 雑誌名: Proteomics (印刷中)
• [雑誌論文] ERp57 binds competitively to protein disulfide isomerase and calreiculin (2005)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T., et al.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Comm. (印刷中)
• [雑誌論文] Proteomic analysis of human Nop56p-associated pre-ribosomal ribonucleoprotein complexes : Possible link between Nop56p and the nucleolar protein treacle responsible for Treacher Collins syndrome. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hayano, T. et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 278 ページ: 34309-34319
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Molecular constituents of the postsynaptic density fraction revealed by proteomic analysis using multidimensional liquid chromatography-tandem mass spectrometry. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, Y. et al.
  • 雑誌名: Journal of neurochemistry 88 ページ: 759-769
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Human Fibrillarin forms a Sub-complex with Splicing Factor 2 Associated p32, Protein /Arginine Methyltransferases, Tubulin a3 and b1, which is Independent of its Association with Preribosomal Ribnucleoprotein Complexes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yanagida, M. et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 279 ページ: 1607-1614
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Calcineurin inhibitors block dorsal-side signaling that affects late-stage development of the heart, kidney, liver, gut, and somitic tissue during Xenopus embembryogenesis (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, Y. et al.
  • 雑誌名: Development, Growth and Differentiation 46 ページ: 139-152
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Molecular constituents of the postsynaptic density fraction revealed by proteomic analysis using multidimensional liquid chromatography-tandem mass spectrometry. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, Y., Yamauchi, Y., Shinkawa, T., Taoka, M., Donai, H., Takahashi, N., Isobe, T., Yamauchi T.
  • 雑誌名: J.Neurochem. 88 ページ: 759-769
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Human Fibrillarin forms a Sub-complex with Splicing Factor 2 Associated p32, Protein /Arginine Methyltransferases, Tubulin a3 and b1, which is Independent of its Association with Preribosomal Ribnucleoprotein Complexes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yanagida, M., Hayano, T., Yamauchi, Y., Shinkawa, T., Natsume, T., Isobe, T., Takahashi, N.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 1607-1614
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Calcineurin inhibitors block dorsal-side signaling that affects late-stage development of the heart, kidney, liver, gut, and somitic tissue during Xenopus embryogenesis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoko Yoshida, Shokaku Kim, Kazuhiro Chiba, Shinya Kawai, Hiroyuki Tachikawa, Nobuhiro Takahashi
  • 雑誌名: Development Growth & Differentiation 46 ページ: 139-152
  • NAID: 10012907836
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Proteomic analysis of human Nop56p-associated pre-ribosomal ribonucleoprotein complexes : Possible rink between Nop56p and the nucleolar protein treacle responsible for Treacher Collins syndrome. (2003)
  • 著者名/発表者名: Hayano T, Yanagida M, Yamauchi Y, Shinkawa T, Isobe T, Takahashi N.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 278(36) ページ: 34309-34319
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] 免疫の進化 Versatile function of CyPs and FKBPs (2006)
  • 著者名/発表者名: 高橋 信弘
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 医薬ジャーナル
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] ゲノミクス・プロテオミクスの新展開 (2005)
  • 著者名/発表者名: 早野俊哉, 高橋信弘
  • 出版者: エヌ・ティー・エス(印刷中)
• [図書] ゲノミクス・プロテオミクスの新展開 (2005)
  • 著者名/発表者名: 高橋信弘, 礒辺俊明
  • 出版者: エヌ・ティー・エス(印刷中)
• [図書] バイオ実験シリーズ : プロテオーム解析マニュアル(礒辺俊明・高橋信弘編) (2004)
  • 著者名/発表者名: 山本匡彦, 高橋信弘
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 羊土社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] バイオ実験シリーズ : プロテオーム解析マニュアル(礒辺俊明・高橋信弘編) (2004)
  • 著者名/発表者名: 藤山沙理, 高橋信弘
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: 羊土社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] バイオ実験シリーズ : プロテオーム解析マニュアル(礒辺俊明・高橋信弘編) (2004)
  • 著者名/発表者名: 泉川桂一, 高橋信弘
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 羊土社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] バイオ実験シリーズ : プロテオーム解析マニュアル(礒辺俊明・高橋信弘編) (2004)
  • 著者名/発表者名: 高橋信弘, 礒辺俊明
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: 羊土社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] バイオ実験シリーズ : プロテオーム解析マニュアル(礒辺俊明・高橋信弘編) (2004)
  • 著者名/発表者名: 山内芳雄 他
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: 羊土社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] 今日の移植 (2004)
  • 著者名/発表者名: 高橋信弘
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 日本医学館
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] 医薬ジャーナル (2004)
  • 著者名/発表者名: 高橋信弘
  • 総ページ数: 13
  • 出版者: 医薬ジャーナル社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] バイオ高性能機器・新技術利用マニュアル (2004)
  • 著者名/発表者名: 礒辺俊明 他
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 共立出版
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] タンパク質化学 第4巻 酵素(福井哲也編) (2003)
  • 著者名/発表者名: 藤山沙理, 高橋信弘
  • 総ページ数: 13
  • 出版者: 広川書店
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] 遺伝子医学 (2003)
  • 著者名/発表者名: 早野俊哉 他
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: メディカルデュー
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] 臨床検査(Journal of medical technology) (2003)
  • 著者名/発表者名: 夏目徹, 高橋信弘
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 医学書院
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yoshimura, Y. et al.: "Molecular constituents of the postsynaptic density fraction revealed by proteomic analysis using multidimensional liquid chromatography-tandem mass spectrometry"Journal of neurochemistry. 88. 759-769 (2004)
• [文献書誌] Yoshida, Y. et al.: "Calcineurin inhibitors block dorsal-side signaling that affects late-stage development of the heart, kidney, liver, gut, and somitic tissue during Xenopus embembryogenesis"Development, Growth and Differentiation. 46. 139-152 (2004)
• [文献書誌] 早野俊哉 他: "遺伝子医学"メディカルデュー. 8 (2003)
• [文献書誌] 夏目徹, 高橋信弘: "臨床検査(Journal of medical technology)"医学書院. 9 (2003)
• [文献書誌] 山本匡彦, 高橋信弘: "バイオ実験シリーズ:プロテオーム解析マニュアル(礒辺俊明・高橋信弘編)"羊土社. 8 (2004)
• [文献書誌] 藤山沙理, 高橋信弘: "バイオ実験シリーズ:プロテオーム解析マニュアル(礒辺俊明・高橋信弘編)"羊土社. 11 (2004)
• [文献書誌] 泉川桂一, 高橋信弘: "バイオ実験シリーズ:プロテオーム解析マニュアル(礒辺俊明・高橋信弘編)"羊土社. 12 (2004)
• [文献書誌] 高橋信弘, 礒辺俊明: "バイオ実験シリーズ:プロテオーム解析マニュアル(礒辺俊明・高橋信弘編)"羊土社. 10 (2004)
• [文献書誌] 山崎芳雄 他: "バイオ実験シリーズ:プロテオーム解析マニュアル(礒辺俊明・高橋信弘編)"羊土社. 11 (2004)