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in vitroキナーゼ-基質間情報に基づく細胞内リン酸化ネットワーク解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K07198
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 ゲノム生物学
研究機関京都大学

研究代表者

杉山 直幸  京都大学, 薬学研究科, 准教授 (50545704)

研究協力者 新苗 智也  
吉川 侑樹  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードプロテオミクス / シグナル伝達 / タンパク質キナーゼ / プロテオーム / 分析化学 / 細胞・組織
研究成果の概要

細胞内におけるタンパク質間のリン酸化ネットワークの網羅的な解析を目的とし、in vitro反応試験によって得られた基質情報から各キナーゼの基質モデルを構築し、キナーゼの生理条件下における基質の予測法を開発した。
標的分子が既知であるキナーゼ阻害薬による刺激を与えた細胞に対して大規模なタンパク質リン酸化解析を行い、変動したリン酸化サイトに対応する責任キナーゼを抽出することで、予測したキナーゼ-基質間情報の妥当性の評価を行った。既存法と比較して、標的キナーゼおよびその下流のシグナル伝達経路に属するキナーゼ群の阻害をより高い確度で予測することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質のリン酸化は細胞内のシグナル伝達に非常に重要な役割を果たしており、リン酸化酵素であるキナーゼの異常は様々な疾患と関連があることが知られている。本研究では、細胞内情報伝達ネットワークの全体像の解明を目的として、細胞内に存在するキナーゼ群の基質となるタンパク質を予測する方法を開発した。
本研究によって開発した方法を用いて各キナーゼの詳細な機能や細胞内リン酸化ネットワークの全体像が明らかとなれば、タンパク質のリン酸化異常が関与する多くの疾病のメカニズム解明や病気の診断や層別化、新規な分子標的薬の開発につながることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Selected Reaction Monitoring of Kinase Activity-Targeted Phosphopeptides2019

    • 著者名/発表者名
      Chisato TAKAHASHI, Tatsuya YAZAKI, Naoyuki SUGIYAMA, Yasushi ISHIHAMA
    • 雑誌名

      CHROMATOGRAPHY

      巻: 40 号: 2 ページ: 39-47

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2019.005

    • NAID

      130007676149

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • 年月日
      2019-06-20
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative proteomics of Helicobacter pylori strains reveals geographical features rather than genomic variations2019

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Naoyuki、Miyake Satomi、Lin Miao‐Hsia、Wakabayashi Masaki、Marusawa Hiroyuki、Nishiumi Shin、Yoshida Masaru、Ishihama Yasushi
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 24 号: 2 ページ: 139-150

    • DOI

      10.1111/gtc.12662

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phosphoproteomic profiling reveals ABA-responsive phosphosignaling pathways in Physcomitrella patens2018

    • 著者名/発表者名
      Amagai Anna、Honda Yoshimasa、Ishikawa Shinnosuke、Hara Yurie、Kuwamura Mayuri、Shinozawa Akihisa、Sugiyama Naoyuki、Ishihama Yasushi、Takezawa Daisuke、Sakata Yoichi、Shinozaki Kazuo、Umezawa Taishi
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 94 号: 4 ページ: 699-708

    • DOI

      10.1111/tpj.13891

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blue light and CO2 signals converge to regulate light-induced stomatal opening2017

    • 著者名/発表者名
      Hiyama Asami、Takemiya Atsushi、Munemasa Shintaro、Okuma Eiji、Sugiyama Naoyuki、Tada Yasuomi、Murata Yoshiyuki、Shimazaki Ken-ichiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 1284-1284

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01237-5

    • NAID

      120006368181

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identifications of Putative PKA Substrates with Quantitative Phosphoproteomics and Primary-Sequence-Based Scoring.2017

    • 著者名/発表者名
      Imamura H, Wagih O, Niinae T, Sugiyama N, Beltrao P, Ishihama Y
    • 雑誌名

      J Proteome Res

      巻: 16 号: 4 ページ: 1825-1830

    • DOI

      10.1021/acs.jproteome.7b00087

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] jPOSTrepo: an international standard data repository for proteomes.2017

    • 著者名/発表者名
      Okuda S, Watanabe Y, Moriya Y, Kawano S, Yamamoto T, Matsumoto M, Takami T, Kobayashi D, Araki N, Yoshizawa AC, Tabata T, Sugiyama N, Goto S, Ishihama Y.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 45 号: D1 ページ: D1107-D1111

    • DOI

      10.1093/nar/gkw1080

    • NAID

      120006353864

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 細菌叢の高深度メタプロテオーム解析2019

    • 著者名/発表者名
      杉山直幸
    • 学会等名
      Meta-Omics Workshop in Kyoto 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] キナーゼ収斂リン酸化プロテオミクスを用いた分子標的薬プロファイリング2019

    • 著者名/発表者名
      吉川侑樹・杉山直幸・石濱泰
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] キノームプロファイリングによるリン酸化ネットワーク解析2018

    • 著者名/発表者名
      杉山直幸・ 今村春菜・ 坂本大・ 中園純菜・ 八児一隆・ 高橋知里・ Hsin-yi, Chang・ 石濱泰
    • 学会等名
      日本質量分析学会・日本プロテオーム学会 2018年合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Direct Profiling of Kinome Activities Using Kinase-Specific Substrate Peptides2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sugiyama, Dai Sakamoto, Junna Nakazono, Kazutaka Yachigo, Hsin-Yi Chang, Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      25th International Symposium on Electro- and Liquid Phase-Separation Techniques(ITP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phosphoproteome and Kinome Profiling Using NanoLC-MS/MS2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sugiyama
    • 学会等名
      2nd International BMS Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Human Kinome Profiling using Phosphoproteomic Approaches2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sugiyama , Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      KBMSS2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リン酸化プロテオーム解析技術を用いたキノームプロファイリング2017

    • 著者名/発表者名
      杉山直幸、石濱 泰
    • 学会等名
      第77回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プロテオミクスを用いたキナーゼ収斂型シグナルネットワーク解析2017

    • 著者名/発表者名
      杉山直幸、石濱 泰
    • 学会等名
      質量分析フォーラム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Profiling Kinome Activities Using Kinase-Specific Substrate Peptides2016

    • 著者名/発表者名
      3.Naoyuki Sugiyama, Dai Sakamoto, Haruna Imamura, Pasrawin Taechawattananant, Natsumi Ishikawa, Masaki Wakabayashi, Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      HUPO2016
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] データベース構築とキナーゼ基質予測を用いた大規模発現/翻訳語修飾プロテオーム解析2016

    • 著者名/発表者名
      2.杉山直幸、三宅里美、坂本 大、Pasrawin Taechawattananant、若林真樹、石濱 泰
    • 学会等名
      ヒトプロテオーム学会2016年大会
    • 発表場所
      北里大学薬学部(東京)
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトキノームの基質特異性および活性プロファイリング2016

    • 著者名/発表者名
      1.杉山直幸、坂本 大、今村春菜、Pasrawin Taechawattananant、 石川奈津美、若林真樹、石濱 泰
    • 学会等名
      第29回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス(京都)
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 京都大学薬学研究科 石濱研究室

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seizai/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 製剤機能解析学分野 ホーム - 京都大学大学院薬学研究科・京都大学薬学部

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seizai/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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