タンパク質の多様性獲得戦略の解明に基づいたゲノム情報の解読

• 研究課題/領域番号: 16637005
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 企画調査
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 長浜バイオ大学
• 研究代表者: 郷 通子 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (70037290)
• 研究分担者: 高橋 健一 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 助教授 (20322737) ; 加藤 晃一 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (20211849) ; 鈴木 利治 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (80179233) ; 古川 清 財団法人東京都高齢者研究, 福祉振興財団, 副参事研究員 (10190133) ; 由良 敬 日本原子力研究所, 計算科学技術推進センター, 副主任研究員 (50252226)
• 研究期間 (年度): 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2004年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
• キーワード: タンパク質の多様化 / ゲノム情報 / 選択的スプライシング / RNA編集 / 翻訳後修飾 / 選択的プロテオリシス / プロテインスプライシング / 抗体の多様性獲得

研究概要

生物がゲノムに内包された限られた数の遺伝子を駆使して天文学的ともいえるタンパク質の多様性を獲得している戦略の全体像を俯瞰的に捉えることは、ゲノム情報を読み解くうえで極めて重要である。そこで、以下のような企画調査を行い、タンパク質多様性獲得戦略に関するこれまでの研究と今後の展開に対する指針を検討した。
2回の班会議の開催(7月16-17日、長浜;12月4日、東京)、3回の公開シンポジウムの開催(第27回日本分子生物学会年会ワークショップW3E「タンパク質の多様性獲得戦略」、12月10日、神戸;「選択的スプライシングによる多様性の創造」、12月4日、東京;「Strategies for the acquirement of functional diversity of proteins(タンパク質の多様性は限られたゲノム情報からいかにして生み出されるか?)」、1月20日、東京)、5名の海外研究者の招聘(Adrian R.Krainer(Cold Spring Harbor Laboratory)、E.Yvonne Jones(University of Oxford)、Claudio Joazeiro(Genomics Institute of the Novartis Research Foundation)、Michiko N.Fukuda(The Burnham Institute)、Jianxin Bao(Washington University))。
これらの活動を通して得た指針に基づき、タンパク質多様性獲得戦略の全体像把握に向けた研究を推進していくために、科学研究費補助金「特定領域研究」の平成17年度新規発足申請(申請領域名「タンパク質機能の多様性獲得戦略」)を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Rice nuclear genome continuously integrates, shuffles and eliminates the chloroplast genome to cause chloroplast-nuclear DNA flux. (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsuo, M., Ito, Y., Yamauchi, R., Obokata, J.
  • 雑誌名: The Plant Cell 17 ページ: 665-675
• [雑誌論文] Myristoyl moiety of HIV Nef is involved in regulation of the interaction with calmodulin in vivo (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsubara, M., Jing, T., Kawamura, K., Shimojo, N., Titani, K., Hashimoto, K., Hayashi, N.
  • 雑誌名: Protein Sci. 14 ページ: 494-503
• [雑誌論文] Deletion of N-terminus of human tyrosine hydroxylase type 1 enhances stability of the enzyme in ArT-20 cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakashima, A., Hayashi, N., Kaneko, YS., Mori, K., Egusa, H., Nagatsu, T., Ota, A.
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. (in press)
• [雑誌論文] Mouse Na/K-ATPase β1-subunit has a K-dependent cell adhesion activity for β-GlcNAc-terminating glycans. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, N., et al.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA (in press)
• [雑誌論文] Effect of Staurosporine on N-glycosylation and cell adhesion to fibronectin of SW480 human colorectal adenocarcinoma cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., et al.
  • 雑誌名: Eur.J.Pharamceu. (in press)
• [雑誌論文] β-1, 4-galactosyltransferase III is involved in the biosynthesis of highly branched N-linked sugars in WI38 human lung embryonic fibroblastic cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., et al.
  • 雑誌名: Res.Commun.Biochem.Cell & Molec.Biol. (in press)
• [雑誌論文] Newly sequences eRF1s from ciliates : the diversity of stop codon usage and the molecular surfaces that are important for stop codon interactions (2005)
  • 著者名/発表者名: Kim, T.P.O., et al.
  • 雑誌名: Gene 346 ページ: 277-286
• [雑誌論文] タンパク質のフォールディングー自己組織化と遺伝子のスプライシング (2005)
  • 著者名/発表者名: 郷 通子, 由良 敬
  • 雑誌名: Bionics 2・1 ページ: 38-43
• [雑誌論文] Molecular mechanism of vde-intiated intein homing in yeast nuclear genome (2004)
  • 著者名/発表者名: Fukuda T, Nagai Y, Ohya Y
  • 雑誌名: Adv Biophys. 38 ページ: 215-232
• [雑誌論文] A site-specific factor interacts directly with its cognate RNA editing site in chloroplast transcripts. (2004)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, T., Obokata, J., Sugiura, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the National academy of Sciences of the United States of America 101 ページ: 48-52
• [雑誌論文] In vitro evolution of translational regulatory cis-elements. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nagao, I., Masuyama, K., Obokata, J.
  • 雑誌名: Endocytobiosis and Cell Research 15 ページ: 385-389
• [雑誌論文] Core promoter diversity and photosynthesis gene regulation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Tsunoda, T., Yoshitsugu, T., Obokata, J.
  • 雑誌名: Endocytobiosis and Cell Research 15 ページ: 300-308
• [雑誌論文] In vitro editing system from higher plant chloroplasts. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hirose, T., Miyamoto, T., Obokata, J., Sugiura, M.
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 265 ページ: 333-344
• [雑誌論文] Discrimination of isomeric fragment ions observed in tandem mass spectra of biantennary oligosaccharides by use of selective isotope labeling (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Kato et al.
  • 雑誌名: J.Mass Spectrom.Soc.Japan 52 ページ: 284-288
  • NAID: 10013736894
• [雑誌論文] ユビキチンリガーゼの機能発現の構造的基盤 (2004)
  • 著者名/発表者名: 坂田絵里
  • 雑誌名: 細胞工学 23 ページ: 825-831
• [雑誌論文] Temperature-dependent isologous Fab-Fab interaction that mediates cryocrystallization of a monoclonal immunoglobulin G (2004)
  • 著者名/発表者名: H.Yagi et al.
  • 雑誌名: Mol.Immunol. 41 ページ: 1211-1215
• [雑誌論文] Gentamicin binds to the lectin site of calreticulin and inhibits its chaperone activity (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Horibe et al.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 323 ページ: 281-287
• [雑誌論文] Recombinant curculin heterodimer exhibits taste-modifying and sweet-tasting activities (2004)
  • 著者名/発表者名: M.Suzuki et al.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 573 ページ: 135-138
• [雑誌論文] Structural basis of sugar-recognizing ubiquitin ligase (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Mizushima et al.
  • 雑誌名: Nature Struct.Mol.Biol. 11 ページ: 365-370
• [雑誌論文] Modulation of amyloid precursor protein cleavage by cellular Sphingolipids. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sawamura, N.et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem 279 ページ: 11984-11991
• [雑誌論文] Facilitation of stress-induced phosphorylation of β-amyloid precursor protein family members by X11-like/Mint2 protein (2004)
  • 著者名/発表者名: Taru, H., Suzuki, T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem 279 ページ: 21628-21636
• [雑誌論文] Coordinated metabolism of Alcadein and amyloid β-protein precursor regulated FE65-dependent gene transactivation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Araki, Y., et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem 279 ページ: 24343-24354
• [雑誌論文] The APP intracellular domain forms nuclear multiprotein complexes and regulates the transcription of its own precursor (2004)
  • 著者名/発表者名: von Rotz, R.C., et al.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 117 ページ: 4435-4448
• [雑誌論文] Caspase cleavage of β-amyloid precursor protein is regulated by cytoplasmic phosphorylation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Taru, H., et al.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 567 ページ: 248-252
• [雑誌論文] The endoplasmic reticulum stress response is stimulated through the continuous activation of transcription factors ATF6 and XBP1 in Ins2+/Akita pancreatic βcells. (2004)
  • 著者名/発表者名: J.NOZAKI et al.
  • 雑誌名: Genes Cells 9 ページ: 261-270
• [雑誌論文] Advanced glycation end products increase collagen-specific chaperone protein in mouse diabetic nephropathy. (2004)
  • 著者名/発表者名: S.OHASHI et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 19816-19823
• [雑誌論文] Characterization of multiple members of the HSP70 family in platyfish culture cells : molecular evolution of stress protein HSP70 in vertebrates. (2004)
  • 著者名/発表者名: M.YAMASHITA et al.
  • 雑誌名: Gene 336 ページ: 207-218
• [雑誌論文] Insufficient folding of type IV collagen nad formation of abnormal basement membrane-like structure in embryoid bodies derived from HSP47-null ES cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.MATSUOKA et al.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell. 15 ページ: 4467-4475
• [雑誌論文] Accumulation of type IV collagen in dilated endoplasmic reticulum leads to apoptosis HSP47-Knockout mouse embryos through the induction of CHOP. (2004)
  • 著者名/発表者名: T.MARUTANI et al.
  • 雑誌名: J.Cell.Sci. 117 ページ: 5913-5922
• [雑誌論文] CHOP induces death by promoting protein synthesis and oxidation in the stressded endoplasmic reticulum (2004)
  • 著者名/発表者名: S.J.MARCINIAK et al.
  • 雑誌名: Genes Develop 18 ページ: 3066-3077
• [雑誌論文] Myristoylation-regulated direct interaction between calcium-bound calmodulin and N-terminal region of pp60^<v-src"> (2004)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, N., Nakagawa, C., Takasaki, A., Jinbo, Y., Yamakawa, Y., Titani, K., Hashimoto, K., Izumi, Y., Matsushima, N.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 338 ページ: 169-180
• [雑誌論文] Transcriptional regulation of human β-1,4-galactosyltransferase V gene in cancer cells : Essential role of transcription factor Sp 1. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Furukawa, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 39574-39583
• [雑誌論文] Suppression of the proliferation and neurite extension of human neuroblas-toma cells on immobilized Psathyrella velutina lectin. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, N., et al.
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. 75・3 ページ: 384-390
• [雑誌論文] Rapid cell senescence-associated changes in galactosylation of N-linked oligosaccharides in human lung adenocarcinoma A549 cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kawado, T., et al.
  • 雑誌名: Arch.Biochem.Biophy. 426 ページ: 306-313
• [雑誌論文] Activation of mammalian unfolded protein response is compatible with (2004)
  • 著者名/発表者名: S.Nadanaka, et al.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 15 ページ: 2537-2548
• [雑誌論文] Differential contributions of ATF6 and XBP1 to the activation of endoplasmic reticulum stress-responsive cis-acting elements ERSE, UPRE and ERSE-II. (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Yamamoto et al.
  • 雑誌名: J.Biochem. 136 ページ: 343-350
• [雑誌論文] Activating transcription factor 6 modulates the sterol regulatory (2004)
  • 著者名/発表者名: L.Zeng et al.
  • 雑誌名: EMBO J. 23 ページ: 950-958
• [雑誌論文] XBP1:a link between the unfolded protein response, lipid biosynthesis and biogenesis of the endoplasmic reticulum. (2004)
  • 著者名/発表者名: R.Sriburi et al.
  • 雑誌名: J.Cell.Biol. 167 ページ: 35-41
• [雑誌論文] Hepatitis C virus suppresses the IRE1-XBP1 pathway of the unfolded protein response. (2004)
  • 著者名/発表者名: K.D.Tardif et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 17158-17164
• [雑誌論文] XBP1 is essential for survival under hypoxic conditions and is required for tumor growth. (2004)
  • 著者名/発表者名: L.Romero-Ramirez et al.
  • 雑誌名: Cancer Res. 64 ページ: 5943-5947
• [雑誌論文] A novel protein-conjugating system for Ufm1, a ubiquitin-fold modifier. (2004)
  • 著者名/発表者名: Komatsu M, Chiba T, Tatsumi K, Iemura S, Tanida I, Okazaki N, Ueno T, Kominami E, Natsume T, Tanaka
  • 雑誌名: EMBO J. 23 ページ: 1977-1986
• [雑誌論文] Structural basis of sugar-recognizing ubiquitin ligase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mizushima T, Hirao T, Yoshida Y, Lee SJ, Chiba T, Iwai K, Yamaguchi Y, Kato K, Tsukihara T, Tanaka K.
  • 雑誌名: Nat.Struct.Mol.Biol. 11 ページ: 365-370
• [雑誌論文] Ligand-dependent switching of ubiquitin-proteasome pathways for estrogen receptor. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tateishi Y, Kawabe Y, Chiba T, Murata S, Ichikawa K, Murayama A, Tanaka K, Baba T, Kato S, Yanagisawa J.
  • 雑誌名: EMBO J. 23 ページ: 4813-4823
• [雑誌論文] Oxidative stress sensor Keap1 functions as an adaptor for Cul3-based E3 ligase to regulate proteasomal degradation of Nrf2. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi A, Kang MI, Okawa H, Ohtsuji M, Zenke Y, Chiba T, Igarashi K, Yamamoto M.
  • 雑誌名: Mol.Cell Biol. 24 ページ: 7130-7139
• [雑誌論文] Ubiquitin-fusion degradation pathway plays an indispensable role in naked DNA vaccination with a chimeric gene encoding a syngeneic cytotoxic T lymphocyte epitope of melanocyte and green fluorescent protein (2004)
  • 著者名/発表者名: Zhang M, Ishii K, Hisaeda H, Murata S, Chiba T, Tanaka K, Li Y, Obata C, Furue M, Himeno K.
  • 雑誌名: Immunology 112 ページ: 567-574
• [雑誌論文] The fusion oncoprotein PML-PAR induces endoplasmic reticulum-associated degradation of N-CoR and ER stress. (2004)
  • 著者名/発表者名: Khan MM, Nomura T, Chiba T, Tanaka K, Yoshida H, Mori K, Ishii S.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 11814-11824
• [雑誌論文] History dependent effects on phenotypic expression of a newly emerged gene (2004)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T., Kashiwagi, A., Urabe, I., Yomo, T.
  • 雑誌名: Biosystems 77(1-3) ページ: 137-141
• [雑誌論文] Expression of a cascading genetic network within liposomes (2004)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, K., Sato, K., Shima, Y., Urabe, I., Yomo, T.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 576(3) ページ: 387-390
• [雑誌論文] 表現形質としてのたんぱく質とその進化 (2004)
  • 著者名/発表者名: 郷通子
  • 雑誌名: 科学(岩波書店) 第74巻 ページ: 1240-1245
• [雑誌論文] Role of KaiC phosphorylation in the circadian clock system of Synechoccus elongatus PCC 7942 (2004)
  • 著者名/発表者名: Nishiwaki T, Satomi Y, Nakajima M, Lee C, Kiyohara R, Kageyama H, Kitayama Y, Temamoto M, Yamaguchi A, Hijikata A, Go M, Iwasaki H, Takao T, Kondo
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 101(38) ページ: 13927-13932
• [図書] Topics in Current Chemistry : Collagen (Eds Brinckmann et al.) Collagen Biosynthesis (2005)
  • 著者名/発表者名: T.KOIDE et al.
  • 出版者: Springer-Veriag(In Press)
• [産業財産権] 抗IgSF4抗体及びその利用 (2005)
  • 発明者名: 林 et al.
  • 権利者名: 株式会社抗体研究所
  • 出願年月日: 2005-02-28