酵素-基質複合体誘導によるSer/Thrホスファターゼ基質同定法の開発

• 研究課題/領域番号: 15K05560
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 中馬 吉郎 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (40372263)
• 連携研究者: 東元 祐一郎 久留米大学, 医学部, 准教授 (40352124)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ホスファターゼ / リン酸化 / シグナル伝達 / 酵素 / 触媒機構 / がん

研究成果の概要

タンパク質のリン酸化は、キナーゼとホスファターゼにより厳密に制御されており、これらの制御破綻はがんを含む様々な疾患を引き起こすことが知られている。タンパク質のリン酸化制御に重要なSer/Thrホスファターゼの基質を同定することは、細胞内シグナル伝達を解明するうえで極めて重要であるが、これまで有用な手法は確立されていない。本研究では、Ser/Thrホスファターゼの触媒機構、ならびにリン酸化ミミック分子に着目し、Ser/Thrホスファターゼに対する2つの新規基質同定法の開発を行った。これらの手法は、他のSer/thrホスファターゼにも展開可能であり、幅広い応用が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a Substrate Identification Method for Human Scp1 Phosphatase Using Phosphorylation Mimic Phage Display (2018)
  • 著者名/発表者名: Otsubo Kodai、Yoneda Takashi、Kaneko Atsushi、Yagi Seiya、Furukawa Kazuhiro、Chuman Yoshiro
  • 雑誌名: Protein & Peptide Letters 巻: 25 号: 1 ページ: 76-83
  • DOI: 10.2174/0929866525666171206114913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of Oncogenic Phosphatase PPM1D by G-quadruplex DNA Aptamer in Cancer Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaneko, A., Furukawa, K., Sakaguchi, K., and Chuman, Y.
  • 雑誌名: Peptide Sci 巻: 2016 ページ: 23-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Enzymatic Activity of FCP/SCP Type Ser/Thr Phosphatase Family (2017)
  • 著者名/発表者名: Yagi, S., Yoneda, T., Otsubo, K., Furukawa, K., and Chuman, Y
  • 雑誌名: Peptide Sci 巻: 2016 ページ: 225-226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Enzymatic Activity of FCP/SCP Type Ser/Thr Phosphatase Family (2017)
  • 著者名/発表者名: Yagi, S., Yoneda, T., Otsubo, K., Furukawa, K., and Chuman, Y.
  • 雑誌名: Peptide Sci. 巻: 2016 ページ: 225-226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Inhibitors Targeting PPM1D Phosphatase Potently Suppress Cancer Cell Proliferation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara, S., Kiyota, Y., Chuman, Y., Kowata, A., Yoshimura, F., Tanino, K., Kamada, R., and Sakaguchi, K.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 23 号: 19 ページ: 6246-6249
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2015.08.042
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthesis of yellow and red fluorescent 1,3a,6a-triazapentalenes and the theoretical investigation of their optical properties (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Namba, Ayumi Osawa, Akira Nakayama, Akane Mera, Fumi Tano, Yoshiro Chuman, Eri Sakuda, Tetsuya Taketsugu, Kazuyasu Sakaguchi, Noboru Kitamura, Keiji Tanino
  • 雑誌名: Chemical Science 巻: 6 号: 2 ページ: 1083-1093
  • DOI: 10.1039/c4sc02780a
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Function of Proto-oncogene Product PPM1D and Development of PPM1D Inhibitors for Cancer Chemotherapy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kamada, R.; Chuman, Y.; Kozakai, Y.; Sakaguchi, K.
  • 雑誌名: Seikagaku. The Journal of Japanese Biochemical Society 巻: 87 ページ: 531-538
  • NAID: 40020649963
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of the Novel Substrate Identification Methodology for Ser/Thr Phosphatases Using Phosphorylation Mimic Phage Display Library. (2015)
  • 著者名/発表者名: Otsubo, K., Furukawa K, Chuman, Y.
  • 雑誌名: Peptide Sci. 巻: 2016 ページ: 271-272
  • 査読あり
• [学会発表] 発がん関連脱リン酸化酵素を標的とした阻害剤と新規基質同定法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中馬 吉郎
  • 学会等名: N-Hybrid conference
  • 招待講演
• [学会発表] 発がんホスファターゼPPM1Dを標的とした新規基質トラップ変異体の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 八木誠也,古川和広, 中馬吉郎
  • 学会等名: N-Hybrid conference
• [学会発表] 金属錯体を用いた疾患関連脱リン酸化酵素に対する新規基質の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田拓弥, 米田崇史, 大坪広大, 古川和広, 中馬吉郎
  • 学会等名: 「ユビキタスグリーンケミカルエネルギー連携教育研究センター」第8回研究シンポジウム
• [学会発表] 抗体模倣低分子タンパク質を用いたファージライブラリの構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山﨑一樹, 馬塲勁典, 古川和広, 中馬吉郎
  • 学会等名: 「ユビキタスグリーンケミカルエネルギー連携教育研究センター」第8回研究シンポジウム
• [学会発表] 脱リン酸化酵素SCPアイソフォームの酵素特性解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石動駿樹, 八木誠也, 古川和広, 中馬吉郎
  • 学会等名: 「ユビキタスグリーンケミカルエネルギー連携教育研究センター」第8回研究シンポジウム
• [学会発表] Development of the Novel Substrate Identification Method for Scp1 Phosphatase Using Peptide Phage Library with AlF4- (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Yamazaki, Kodai Otsubo, Takashi Yoneda, Kazuhiro Furukawa, Yoshiro Chuman
  • 学会等名: The 3rd Japan-Taiwan Bilateral Conference on Protein Phosphatase
  • 国際学会
• [学会発表] Development of Novel Substrate-trapping Mutants for Oncogenic Ser/Thr Protein Phosphatase PPM1D. (2017)
  • 著者名/発表者名: Seiya Yagi, Kazuhiro Furukawa, Yoshiro Chuman
  • 学会等名: The 3rd Japan-Taiwan Bilateral Conference on Protein Phosphatase
  • 国際学会
• [学会発表] Role of Ser/Thr Phosphatase PPM1D through the Down-regulation of TOP2A on Genome Instability (2017)
  • 著者名/発表者名: Fumiya Suzuki, Sari Ogasawara, Kazuhiro Furukawa, Kazuyasu Sakaguchi, and Yoshiro Chuman
  • 学会等名: The 3rd Japan-Taiwan Bilateral Conference on Protein Phosphatase
  • 国際学会
• [学会発表] Structure-activity Relationship Analysis of Ion-responsive DNA Aptamer Targeting Oncogenic Phosphatase PPM1D (2017)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kaneko, Masatoshi Eguchi, Kazuhiro Furukawa, Yoshiro Chuman
  • 学会等名: The 3rd Japan-Taiwan Bilateral Conference on Protein Phosphatase
  • 国際学会
• [学会発表] Development of Specific Inhibitors for Oncogenic PPM1D Phosphatase Using Rigid-scaffold Structural Libraries (2017)
  • 著者名/発表者名: Atsushi, Kaneko, Kazuki Yamazaki, Seiya Yagi, Kazuhiro Furukawa, Yoshiro Chuman
  • 学会等名: The 3rd Japan-Taiwan Bilateral Conference on Protein Phosphatase
  • 国際学会
• [学会発表] イオン刺激応答性DNAアプタマーを母体とした発がんタンパク質阻害剤の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中馬吉郎、金子敦巳，古川和広
  • 学会等名: 日本核酸医薬学会大3回年会
• [学会発表] 立体制約型抗体模倣分子を用いたファージライブラリーの構築と応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山﨑一樹, 馬塲勁典, 古川和広, 中馬吉郎
  • 学会等名: 第58回新潟生化学懇話会
• [学会発表] 基質トラップ変異体を用いたがん関連ホスファターゼPPM1Dに対する新規基質同定法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 八木誠也,古川和広, 中馬吉郎
  • 学会等名: 第58回新潟生化学懇話会
• [学会発表] イオン応答性核酸ライブラリを用いた発がんホスファターゼ機能制御法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 金子敦巳, 古川和広, 中馬吉郎
  • 学会等名: 第58回新潟生化学懇話会
• [学会発表] Development of substrate-trapping mutant to identify the novel substrates of oncogenic protein phosphatase PPM1D (2017)
  • 著者名/発表者名: Seiya Yagi, Kazuhiro Furukawa, and Yoshiro Chuman
  • 学会等名: ユビキタスグリーンケミカルエネルギー連携教育研究センター 第７回研究シンポジウム
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県新潟市）
• [学会発表] Screening of binding molecules for Ser/Thr phosphatases from rigid structural libraries (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Chuman
  • 学会等名: 第12回プロテインホスファターゼ国際カンファレンス(ICPP12)
  • 発表場所: 近畿大学（大阪府東大阪市）
  • 年月日: 2016-10-27
  • 国際学会
• [学会発表] CHARACTERIZATION OF ENZYMATIC ACTIVITY OF FCP/SCP TYPE SER/THR PHOSPHATASE FAMILY (2016)
  • 著者名/発表者名: Seiya Yagi, Takashi Yoneda, Kodai Otsubo, Kazuhiro Furukawa, and Yoshiro Chuman
  • 学会等名: 第53回ペプチド討論会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] 酵素-基質複合体誘導によるSer/Thrホスファターゼ基質同定法の開発と応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中馬 吉郎
  • 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
  • 招待講演
• [学会発表] リン酸化模倣ファージディスプレイによるSer/Thrホスファターゼ基質同定法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大坪 広大、 米田崇史、 古川和広、 中馬 吉郎
  • 学会等名: 第6回 グリーンケミストリー研究会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟市）
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] 発癌関連ホスファターゼに対する新規基質同定法と阻害剤の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中馬吉郎
  • 学会等名: 第２２回ペプチドフォーラム
  • 発表場所: 金沢大学サテライトプラザ（金沢市）
  • 年月日: 2016-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] リン酸化ミミック分子によるSer/Thrプロテインホスファターゼ基質同定法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大坪 広大, 古川 和広, 中馬 吉郎
  • 学会等名: 第7回日本プロテインホスファターゼ研究会学術集会
  • 発表場所: 自然科学研究機構（岡崎市）
  • 年月日: 2016-01-29
• [学会発表] 立体制約型libraryを用いた疾患関連タンパク質結合分子の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中馬 吉郎
  • 学会等名: フォーラム「生命科学談話シリーズ」
  • 発表場所: 九州大学博多駅オフィス(福岡県福岡市）
  • 招待講演
• [学会発表] プロテインホスファターゼの制御破綻による発がん機構と抗がん剤開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中馬 吉郎
  • 学会等名: 第84回新潟大学理学部コロキウム
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県新潟市）
• [学会発表] DEVELOPMENT OF THE NOVEL SUBSTRATE IDENTIFICATION METHODOLOGY FOR SER/THR PHOSPHATASES USING PHOSPHORYLATION MIMIC PHAGE DISPLAY LIBRARY (2015)
  • 著者名/発表者名: Kodai Otsubo, Kazuhiro Furukawa, Yoshiro Chuman
  • 学会等名: 第５２回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚中央貢民会（平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] リン酸化ミミックファージディスプレイによるホスファターゼ基質同定法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大坪 広大, 古川 和広, 中馬 吉郎
  • 学会等名: H27年度生化学会 関東支部会・第５６回新潟生化学懇話会
  • 発表場所: 新潟日報メディアシップ（新潟市）
  • 年月日: 2015-06-20
• [図書] 発がん関連Ser/Thrホスファターゼに対する新規阻害剤と基質同定法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 八木 誠也，金子 敦巳, 山崎 一樹，吉田 拓弥, 中馬 吉郎
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: BIO Clinica 北隆館
• [図書] 発がん関連Ser/Thrホスファターゼに対する新規阻害剤の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 金子 敦巳, 中馬 吉郎
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: BIO Clinica 北隆館
• [備考] 中馬研究室HP
  • URL: http://chem.sc.niigata-u.ac.jp/~chuman/
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://chem.sc.niigata-u.ac.jp/~chuman/
• [備考] 日本ペプチド学会ホームページ
  • URL: http://www.peptide-soc.jp/pnj/