核内特異的な解糖系酵素群のアルギニンメチル化修飾の糖代謝制御における意義

• 研究課題/領域番号: 15H04355
• 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: 機能生物化学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 山本 雄広 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50383774)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円); 2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: 解糖系 / メチル化 / PRMT1 / 核移行 / アルギニンメチル化 / メチオニン代謝

研究成果の概要

これまで、がん細胞を中心とした代謝リモデリング制御に関する研究の多くは、HIF-1aやc-Mycなどストレス誘導性転写因子による解糖系酵素遺伝子群の発現上昇によって説明されてきたが、近年代謝酵素群自身の翻訳後修飾に起因した酵素活性変化による代謝制御機構が多数報告されている。本研究では解糖系酵素の核内特異的メチル化修飾に着目し、その制御メカニズムについて研究を行なった。その結果、アルギニンメチル化酵素PRMT1の自己メチル化を介した核移行が解糖系酵素群のメチル化修飾に必須であることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Gold-nanofève surface-enhanced Raman spectroscopy visualizes hypotaurine as a robust anti-oxidant consumed in cancer survival (2018)
  • 著者名/発表者名: Shiota M, Naya M, Yamamoto T, Hishiki T, Tani T, Takahashi H, Kubo A, Koike D, Itoh M, Ohmura M, Kabe Y, Sugiura Y, Hiraoka N, Morikawa T, Takubo K, Suina K, Nagashima H, Sampetrean O, Nagano O, Saya H, Yamazoe S, Watanabe H, Suematsu M
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9 号: 1 ページ: 1561-1561
  • DOI: 10.1038/s41467-018-03899-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization and validation of Entamoeba histolytica pantothenate kinase as a novel anti-amebic drug target. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nurkanto A, Jeelani G, Yamamoto T, Naito Y, Hishiki T, Mori M, Suematsu M, Shiomi K, Hashimoto T, Nozaki T
  • 雑誌名: Int J Parasitol Drugs Drug Resist. 巻: 8 号: 1 ページ: 125-136
  • DOI: 10.1016/j.ijpddr.2018.02.004
  • NAID: 120007134287
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] メチオニン代謝 -がん細胞における制御機構とその役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広、伊藤真衣、大津 陽、末松 誠
  • 雑誌名: 実験医学増刊号 巻: 35 ページ: 52-59
• [雑誌論文] Rewiring of embryonic glucose metabolism via suppression of PFK-1 and aldolase during mouse chorioallantoic branching (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa, H., Yamaguchi, Y., Sugiura, Y., Honda, K., Kondo, K., Matsuda, F., Yamamoto, T., Suematsu, M., and Miura, M
  • 雑誌名: Development 巻: 144 号: 1 ページ: 63-73
  • DOI: 10.1242/dev.138545
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CO-CBS-H2 S Axis: From Vascular Mediator to Cancer Regulator. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suematsu M, Nakamura T, Tokumoto Y, Yamamoto T, Kajimura M, Kabe Y.
  • 雑誌名: Microcirculation 巻: 23 号: 3 ページ: 183-190
  • DOI: 10.1111/micc.12253
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cystathionine beta-synthase and PGRMC1 as CO sensors. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kabe Y, Yamamoto T, Kajimura M, Sugiura Y, Koike I, Ohmura M, Nakamura T, Tokumoto Y, Tsugawa H, Handa H, Kobayashi T, and Suematsu M.
  • 雑誌名: Free Radical Biology & Medicine 巻: 99 ページ: 333-344
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2016.08.025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ガスシグナルを介した翻訳後修飾によるがん細胞の代謝制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広、末松 誠
  • 雑誌名: The LUNG 巻: 24 ページ: 80-86
• [雑誌論文] メチオニン代謝に起因するメチル化修飾を介した、がん細胞のエネルギー代謝制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広、末松 誠
  • 雑誌名: 生化学 巻: 88 ページ: 397-401
• [雑誌論文] CO-CBS-H2 S Axis: From Vascular Mediator to Cancer Regulator. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suematsu M, Nakamura T, Tokumoto Y, Yamamoto T, Kajimura M, Kabe Y.
  • 雑誌名: Microcirculation 巻: 23 ページ: 183-190
  • 査読あり
• [雑誌論文] nnate Response to Human Cancer Cells with or without IL-2 Receptor Common γ-Chain Function in NOD Background Mice Lacking Adaptive Immunity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishime C, Kawai K, Yamamoto T, Katano I, Monnai M, Goda N, Mizushima T, Suemizu H, Nakamura M, Murata M, Suematsu M, Wakui M.
  • 雑誌名: J Immunol 巻: 195 号: 4 ページ: 1883-1890
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1402103
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 翻訳後修飾を介した解糖系酵素PKM2の核移行メカニズムの解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広、伊藤真衣、高野直治、石渡恭子、倉堀智一、末松 誠
  • 学会等名: 生命科学系合同学会ConBio2017
• [学会発表] アルギニンメチル化酵素PRMT1の核移行メカニズムの解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広、伊藤真衣、大津陽、長坂美咲、石渡恭子、高野直治、末松 誠
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] アルギニンメチル化酵素PRMT1の細胞内局在機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広、伊藤真衣、大津陽、石渡恭子、高野直治、末松 誠
  • 学会等名: 第89回日本生化学会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] メチオニン代謝に起因するがん細胞の糖代謝制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広
  • 学会等名: 第３２回臨床フリーラジカル会議
  • 発表場所: 京都・けぶり河（京都府亀岡市）
  • 年月日: 2016-01-29
  • 招待講演
• [学会発表] アルギニンメチル化を介したマクロファージの解糖系制御機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広、伊藤真衣 、石渡恭子、高野直治、内藤善子、菱木貴子、末松 誠
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Carbon monoxide regulates directional biotransformation of glucose via protein arginine methylation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T, Takano N, Ishiwata K, Suematsu M
  • 学会等名: 10th World Congress for Microcirculation
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-09-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] メチオニン代謝に起因するがん細胞の解糖系の制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広、高野直治、石渡恭子、伊藤真衣、末松誠
  • 学会等名: 第３回がんと代謝研究会
  • 発表場所: 石川県立音楽堂（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-07-16
  • 招待講演
• [学会発表] アルギニンメチル化を介したがん細胞のエネルギー代謝制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広
  • 学会等名: 東北大学医学部酸素医学コアセンター特別セミナー
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-05-28
  • 招待講演
• [備考] 慶應義塾大学医学部医化学教室ホームページ
  • URL: http://www.gasbiology.com/