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Grb14のインスリンシグナル抑制を制御するリン酸化状態の解明と関連因子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 16K21226
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物分子化学
ケミカルバイオロジー
研究機関九州工業大学

研究代表者

平 順一  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 助教 (20549612)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードGrb14 / インスリン受容体 / GSK-3 / PP1 / in silico SBDS / インスリン抵抗性 / リン酸化 / プロテインホスファターゼ1 / CK2
研究成果の概要

本研究で対象としたgrowth factor receptor-binding protein 14(Grb14)はインスリン受容体に結合し、下流のシグナルを抑制することが知られている。研究代表者は過去、リン酸化酵素であるGSK-3が、Grb14とインスリン受容体の複合体形成に影響を与えることを示唆する結果を得た。本研究ではGrb14内部でGSK-3によるリン酸化を受けるセリン残基、の機能をより詳細に検討した。また、当該リン酸化セリンの脱リン酸化を担うホスファターゼの探索も併せて行なった。さらに、計算化学によりGrb14とインスリン受容体の複合体形成を阻害する低分子量薬剤の探索を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Grb14はインスリン受容体の内因性阻害因子であり、近年ではII型糖尿病の素因であるインスリン抵抗性との関連も指摘されている。したがって、インスリンシグナリングにおけるGrb14のふるまいとインスリン受容体との結合の調節機構の解明は、今後、深刻な問題となることが確実視されているII型糖尿病の理解について、基礎的知見を提供すると期待される。また、本研究ではGrb14によるインスリン受容体への結合を抑制する機能を持った小分子薬剤の探索を行った。同定された候補化合物は、Grb14が関連するインスリン抵抗性を改善する薬剤骨格を提供する可能性が期待される。

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

    (52件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (40件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Can peptide deformylase produce methionine aminopeptidase inhibitors from their formylated precursors?2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Oishi, Y. Takami, J. Taira, H. Kodama, S. Osada
    • 雑誌名

      Peptide Science 2017

      巻: - ページ: 106-107

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of rat heme oxygenase-1 based gene encorded heme probe for intercellular heme detection2018

    • 著者名/発表者名
      J. Taira, O. Nakashima, H. Komatsu, H. Sakamoto
    • 雑誌名

      Peptide Science 2017

      巻: - ページ: 156-157

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a novel class of small compounds with anti-tuberculosis activity by in silico structure-based drug screening2017

    • 著者名/発表者名
      Taira Junichi、Morita Koji、Kawashima Shotaro、Umei Tomohiro、Baba Hiroki、Maruoka Taira、Komatsu Hideyuki、Sakamoto Hiroshi、Sacchettini James C、Aoki Shunsuke
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics

      巻: 70 号: 11 ページ: 1057-1064

    • DOI

      10.1038/ja.2017.106

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] In silico structure-based drug screening of novel antimycobacterial pharmacophores by DOCK-GOLD tandem screening2017

    • 著者名/発表者名
      Aoki Shunsuke、Taira Junichi、Ito Takashi、Nakatani Hitomi、Umei Tomohiro、Baba Hiroki、Kawashima Shotaro、Maruoka Taira、Komatsu Hideyuki、Sakamoto Hiroshi
    • 雑誌名

      The International Journal of Mycobacteriology

      巻: 6 号: 2 ページ: 142-142

    • DOI

      10.4103/ijmy.ijmy_24_17

    • 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] Phosphorylation of Serine Residues in Grb14 BPS Domain Involves in the Complex Forming of Grb14 with Insulin Receptor.2017

    • 著者名/発表者名
      J. Taira, K. Inatomi, H. Komatsu, H. Sakamoto
    • 雑誌名

      Pept. Sci. 2016

      巻: - ページ: 175-176

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Surfactants on Quantification of Heme in Biological Samples Using Heme Sensor Based on Fluorescently Labeled Heme Oxygenase-12017

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshimura, Y. Nakashima, J. Taira, H. Komatsu, N. Tanioka, H. Shimizu, H. Morimatsu, H. Sakamoto
    • 雑誌名

      Pept. Sci. 2016

      巻: - ページ: 177-178

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Fluorescence Protein Fused Heme Oxygenase-1 as Intracellular Free Heme Detection Probe2017

    • 著者名/発表者名
      O. Nakashima, J. Taira, H. Komatsu, S. Sueda, H. Sakamoto
    • 雑誌名

      Pept. Sci. 2016

      巻: - ページ: 181-182

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphorylation of clustered serine residues in the N-terminus of BPS domain negatively regulates formation of the complex between human Grb14 and insulin receptor.2017

    • 著者名/発表者名
      1.J. Taira, Y. Kida, K. Inatomi, H. Komatsu, Y. Higashimoto, H. Sakamoto.
    • 雑誌名

      J. Biochemistry

      巻: 印刷中 ページ: 113-122

    • DOI

      10.1093/jb/mvx007

    • NAID

      40021299788

    • 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
  • [雑誌論文] Coadministration of the FNIII14 peptide synergistically augments the anti-cancer activity of chemotherapeutic drugs by activating pro-apoptotic Bim2016

    • 著者名/発表者名
      T. Iyoda, Y. Nagamine, Y. Nakane, Y. Tokita, S. Akari, K. Otsuka, M. Fujita, K. Itagaki, Y. Takizawa, H. Orita, T. Owaki, J. Taira, R. Hayashi, H. Kodama, F. Fukai
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 9 ページ: e0162525-e0162525

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0162525

    • 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
  • [雑誌論文] Protective Role of PEDF-Derived Synthetic Peptide against Experimental Diabetic Nephropathy.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi, Y., Matsui, T., Taira, J., Higashimoto, Y., Yamagishi, S.
    • 雑誌名

      Hormone and Metabolic Research

      巻: 48(09) 号: 09 ページ: 613-619

    • DOI

      10.1055/s-0042-108448

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] N-ホルミル化されたMCB2813誘導体のペプチドデホルミラーゼ基質としての評価2018

    • 著者名/発表者名
      立川拓真, 大石友佳理, 高見悠里, 平 順一, 兒玉浩明, 長田聰史
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 構造変化を伴うNADPH-シトクロムP450還元酵素とヘムオキシゲナーゼ-1の複合体形成の沈降平衡法による解析2018

    • 著者名/発表者名
      平 順一, 相良達哉, 杉島正一, 坂本 寛
    • 学会等名
      平成29年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ-2に対するカベオリン-1由来ペプチドのへミン競合的な結合と酵素活性阻害2018

    • 著者名/発表者名
      平 順一, 武本美沙希, 上岡歩美, 東元祐一郎, 坂本 寛
    • 学会等名
      平成29年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヘム分解関連酵素間の特異的相互作用を基盤とする分子内FRETヘムプローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      松田和也, 井之上実希, 平 順一, 小松英幸, 杉島正一, 坂本 寛
    • 学会等名
      平成29年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Structure and Mechanism of Heme‐Degrading Enzyme and its Application for Detecting Heme2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sakamoto, Junichi Taira, Masakazu Sugishima
    • 学会等名
      The 17th Akabori Conference (German-Japanese Symposium on Peptide Science)
    • 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] CPR-HO人工融合タンパク質の結晶構造2018

    • 著者名/発表者名
      杉島正一, 佐藤秀明, 和田 啓, 平 順一, 坂本 寛, 山本 健
    • 学会等名
      日本結晶学会 2018年度年会及び総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ-1を基盤としたヘムバイオプローブのヘム親和性の改変2018

    • 著者名/発表者名
      長濱和樹, 中島音海, 平 順一, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      第42回タンパク質の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ1とシトクロムP450還元酵素の相互作用を利用した分子内FRETヘムセンサーの開発2018

    • 著者名/発表者名
      井之上実希, 松田和也, 平 順一, 小松英幸, 杉島正一, 坂本 寛
    • 学会等名
      第42回タンパク質の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Grb14 BPSドメインのセリン残基クラスターの脱リン酸化に関与するホスファターゼの探索2018

    • 著者名/発表者名
      吉田圭佑, 平 順一, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      第42回タンパク質の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カベオリン-1スキャフォールドドメインによるヘムオキシゲナーゼ-2酵素活性の競合的阻害2018

    • 著者名/発表者名
      武本美沙希, 平 順一, 坂本 寛
    • 学会等名
      第42回タンパク質の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内における一過的遺伝子導入に起因する蛍光消光型ヘムプローブの発現量変動とその改善2018

    • 著者名/発表者名
      池永康幸, 祁答院 渉, 田下美沙貴, 平 順一, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      第25回日本生物工学会九州支部鹿児島大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Identification of Protein Phosphatase Involved in Dephosphorylation of Phosphoserines in Human Grb14 BPS Domain2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshida, Junichi Taira, Hideyuki Komatsu, Hiroshi Sakamoto
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CK2 とGSK-3 による共役的なGrb14 BPS ドメインのリン酸化はGrb14-インスリン受容体の複合体形成に影響を与えるか2017

    • 著者名/発表者名
      吉田圭佑, 平 順一, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      平成29年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 沈降平衡法によるheme oxygenase-1 とNADPH-cytochrome P450 reductase の相互作用解析2017

    • 著者名/発表者名
      相良達哉, 平 順一, 杉島正一, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      平成29年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内ヘム定量に向けた蛍光蛋白質とラットヘムオキシゲナーゼ- 1 の融合蛋白質の機能評価2017

    • 著者名/発表者名
      松田和也, 中島音海, 松田祥子, 平 順一, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      平成29年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Grb14 BPSドメイン内部のSer残基のリン酸化はインスリン受容体との複合体形成に影響を与える2017

    • 著者名/発表者名
      吉田圭佑, 平 順一, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Heme oxygenase-1を基盤としたヘムセンサーによる生体サンプル中のヘムの精密定量及び既存の高感度検出法との比較2017

    • 著者名/発表者名
      松本 準, 平 順一, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高ヘム親和性血漿タンパク質ヘモペキシンを用いたヘムセンサーの開発2017

    • 著者名/発表者名
      池永康幸, 平 順一, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘム分解関連酵素間の複合体形成由来の分子内FRETを利用したヘムプローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      松田和也, 平 順一, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘム分解関連酵素群の相互作用を応用したELISA法によるヘム検出法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      康 鉉宇, 平 順一, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] HO-1とEGFP融合タンパク質の細胞内遊離ヘムプローブとしての機能評価2017

    • 著者名/発表者名
      平 順一, 中島音海, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      第41回タンパク質の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Rat Heme Oxygenase-1 Based Gene Encoded Heme Probe for Intracellular Heme Detection2017

    • 著者名/発表者名
      平 順一, 中島音海, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      第54回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Can Peptide Deformylase Produces Methionine, Aminopeptidase Inhibitors from Their Formylated-Precursors?2017

    • 著者名/発表者名
      Yukari Oishi, Yuri Takami, Junichi Taira, Hiroaki Kodama, Satoshi Osada
    • 学会等名
      第54回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] GSK-3はGrb14のBPSドメインのリン酸化を介してインスリン受容体とGrb14の複合体形成に関与する2017

    • 著者名/発表者名
      平 順一, 吉田圭佑, 稲富孝平, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内の遊離ヘムの定量に向けたタンパク質性バイオプローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      中島音海, 平 順一, 松田祥子, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘム定量において非特異的に吸着したヘムの遊離処理法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      吉村崇志, 中島幸徳, 平 順一, 小松 英幸, 谷岡野人, 清水裕子, 森松博史, 坂本 寛
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内ヘム動態の検出に向けた新規バイオプローブの開発2016

    • 著者名/発表者名
      中島音海, 平 順一, 小松英幸, 末田慎二, 坂本 寛
    • 学会等名
      第23回日本生物工学会九州支部飯塚大会
    • 発表場所
      九州工業大学飯塚キャンパス, 飯塚市
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット肝ミクロソーム中のヘム定量における非特異的ヘム吸着とその遊離処理の検討2016

    • 著者名/発表者名
      吉村崇志, 中島幸徳, 平 順一, 小松英幸, 谷岡野人, 清水裕子, 森松 博, 坂本 寛
    • 学会等名
      第23回日本生物工学会九州支部飯塚大会
    • 発表場所
      九州工業大学飯塚キャンパス, 飯塚市
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Grb14のBPSドメインN末端のセリン残基のリン酸化はインスリン受容体との複合体形成の調節に寄与する2016

    • 著者名/発表者名
      平 順一, 稲富孝平, 小松英幸, 坂本 寛,
    • 学会等名
      第53回ペプチド討論会
    • 発表場所
      京都テルサ, 京都市
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Surfactants on Quantification of Heme in Biological Samples Using Heme Sensor Based on Fluorescently Labeled Heme Oxygenase-12016

    • 著者名/発表者名
      吉村崇志, 中島幸徳, 平 順一, 小松英幸, 谷岡野人, 清水裕子, 森松 博, 坂本 寛
    • 学会等名
      第53回ペプチド討論会
    • 発表場所
      京都テルサ, 京都市
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Fluorescence Protein Fused Heme Oxygenase-1 as Intracellular Free Heme Detection Probe2016

    • 著者名/発表者名
      中島音海, 平 順一, 小松英幸, 末田慎二, 坂本 寛
    • 学会等名
      第53回ペプチド討論会
    • 発表場所
      京都テルサ, 京都市
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] GSK-3によるインスリンシグナル抑制因子Grb14のBPSドメインのリン酸化はインスリン受容体との複合体形成に影響する2016

    • 著者名/発表者名
      平 順一, 東元祐一郎, 小松英幸, 坂本 寛
    • 学会等名
      第40回タンパク質の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • 発表場所
      指宿ベイテラス, 指宿市
    • 年月日
      2016-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] トリアゾール含有peptide deformylase阻害剤の合成と評価2016

    • 著者名/発表者名
      古川 旺, 平 順一, 兒玉浩明, 長田聰史
    • 学会等名
      第53回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Peptide deformylaseに認識されるトリアゾール含有擬ペプチド性基質の探索2016

    • 著者名/発表者名
      児玉美瑳, 平 順一, 兒玉浩明, 長田聰史
    • 学会等名
      第53回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘム特異的センサーを利用した生体サンプル中の非特異的に吸着したヘムの定量2016

    • 著者名/発表者名
      吉村崇志, 中島幸徳, 平 順一, 小松英幸, 末田慎二, 谷岡野人, 清水裕子, 森松博史, 坂本 寛
    • 学会等名
      第53回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ-1とシトクロムP450還元酵素の相互作用の超遠心解析2016

    • 著者名/発表者名
      相良達哉, 平 順一, 杉島正一, 小松英幸, 坂本寛
    • 学会等名
      第53回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内遊離ヘム検出における蛍光蛋白質融合型heme oxygenase-1の評価2016

    • 著者名/発表者名
      中島音海, 平 順一, 小松英幸, 末田慎二, 坂本 寛
    • 学会等名
      第53回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] NADPH- シトクロムP450 還元酵素からヘムオキシゲナーゼへの電子移動反応の生化学的検討2016

    • 著者名/発表者名
      杉島正一, 平 順一, 佐藤秀明, 野口正人, 山本 健, 坂本 寛
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡市
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体サンプル中のヘム定量における非特異結合型ヘム遊離処理の検討2016

    • 著者名/発表者名
      吉村崇志, 中島幸徳, 平 順一, 小松英幸, 末田慎二, 谷岡野人, 清水裕子, 森松博史, 坂本 寛
    • 学会等名
      平成28年度日本生化学会九州支部例会
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス, 鹿児島市
    • 年月日
      2016-05-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛍光蛋白質融合型heme oxygenase-1の発現・精製とヘムセンサーとしての応用に向けた検討2016

    • 著者名/発表者名
      中島音海, 平 順一, 小松英幸, 末田慎二, 坂本 寛
    • 学会等名
      平成28年度日本生化学会九州支部例会
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス, 鹿児島市
    • 年月日
      2016-05-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 坂本寛研究室ホームページ

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 坂本寛研究室ホームページ

    • 関連する報告書
      2016 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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