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ジアシルグリセロールキナーゼαが癌細胞増殖を促す一方でT細胞を不活化する分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 17K15444
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物系薬学
研究機関九州大学 (2018)
千葉大学 (2017)

研究代表者

高橋 大輔  九州大学, 薬学研究院, 助教 (70791523)

研究協力者 坂根 郁夫  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードジアシルグリセロールキナーゼ / 脂質キナーゼ / マルチドメイン蛋白質 / 構造解析 / 昆虫細胞・バキュロウイルス / EFハンド / DGK / 立体構造解析 / EFハンドモチーフ / がん免疫 / 脂質代謝酵素 / シグナル伝達 / 細胞内情報伝達 / シグナル脂質 / 相互作用ネットワーク
研究成果の概要

ジアシルグリセロールキナーゼ(DGK)は,脂質メッセンジャーであるDGとPAの細胞内濃度を調整する脂質代謝酵素である.しかしながら,その生理・病理学的重要性にもかかわらず,未だ構造生物学的理解は乏しい.本研究では,DGKαを昆虫細胞により初めて大量発現させ,活性を保持した試料を高純度・高収率に精製することに成功した.さらにDGKα N末端の活性制御領域であるDGKα EFのCa2+結合型の結晶構造を新規に決定するとともに,Ca2+が結合するとDGKα EFがプロテアーゼ耐性のあるリジッドな構造へと変化することを生化学・物理化学的手法を用いて明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

脂質キナーゼであるDGKに関する構造生物学的理解は乏しく,活性が確認されて以来約60年,DGK触媒領域の構造は不明のままである.特に,がん免疫治療の標的の一つとして近年注視されているDGKαの構造基盤の解明は,構造に指南された阻害剤開発のためにひも必要である.本研究で初めて確率した昆虫細胞によるDGKα試料の大量発現・精製法およびN末端EFハンドドメインの構造決定と構造変化の解析は,これまで遅れていたDGKの構造研究を進展させるものである.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Crystal structure and calcium-induced conformational changes of diacylglycerol kinase α EF-hand domains2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Daisuke、Suzuki Kano、Sakamoto Taiichi、Iwamoto Takeo、Murata Takeshi、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 28 号: 4 ページ: 694-706

    • DOI

      10.1002/pro.3572

    • 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] Myristic acid specifically stabilizes diacylglycerol kinase delta protein in C2C12 skeletal muscle cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Iwata, K., Sakai, H., Takahashi, D. and Sakane F.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta - Mol Cell Biol Lipids

      巻: In press 号: 7 ページ: 1031-1038

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2019.04.003

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression, purification and characterization of human diacylglycerol kinase zeta2019

    • 著者名/発表者名
      Saito, T., Takahashi, D. and Sakane, F.
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 号: 3 ページ: 5540-5546

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b00079

    • 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] Diacylglycerol kinase α‐selective inhibitors induce apoptosis and reduce viability of melanoma and several other cancer cell lines2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaki Atsumi、Akiyama Rino、Murakami Chiaki、Takao Saki、Murakami Yuki、Mizuno Satoru、Takahashi Daisuke、Kado Sayaka、Taketomi Akinobu、Shirai Yasuhito、Goto Kaoru、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Biochemistry

      巻: 120 号: 6 ページ: 10043-10056

    • DOI

      10.1002/jcb.28288

    • 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] Diacylglycerol kinase β induces filopodium formation via its C1, catalytic and carboxy-terminal domains and interacts with the Rac1-GTPase-activating protein, β2-chimaerin2018

    • 著者名/発表者名
      Maeda Yuki、Shibata Kosuke、Akiyama Rino、Murakami Yuki、Takao Saki、Murakami Chiaki、Takahashi Daisuke、Sakai Hiromichi、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 504 号: 1 ページ: 54-60

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.08.119

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression and purification of human diacylglycerol kinase α from baculovirus-infected insect cells for structural studies2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Daisuke、Sakane Fumio
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 6 ページ: e5449-e5449

    • DOI

      10.7717/peerj.5449

    • 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] Abnormalities of the serotonergic system in diacylglycerol kinase δ-deficient mouse brain.2018

    • 著者名/発表者名
      Lu, Q., Komenoi, S., Usuki, T., Takahashi, D., and Sakane, F.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 497 号: 4 ページ: 1031-1037

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.165

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Where do substrates of diacylglycerol kinases come from? Diacylglycerol kinases utilize diacylglycerol species supplied from phosphatidylinositol turnover-independent pathways.2018

    • 著者名/発表者名
      Sakane, F., Mizuno, S., Takahashi, D., Sakai, H.
    • 雑誌名

      Adv. Biol. Regul.

      巻: 67 ページ: 101-108

    • DOI

      10.1016/j.jbior.2017.09.003

    • 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
  • [学会発表] DGKalpha活性制御の分子基盤:N末端RVH領域へのCa2+結合の物理化学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      高橋大輔,嶋田睦,Jose Caaveiro, 阿部義人,植田正,坂根郁夫
    • 学会等名
      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] α-シヌクレインの脂質結合能の解析とPAプロー ブへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      山田遥夢, 高橋大輔, 坂根郁夫
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] バキュロウイルス昆虫細胞発現系を用いたジアシルグリセロールキナーゼζの発現精製と酵素学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      西藤巧, 高橋大輔, 坂根郁夫
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Abnormalities of the serotonergic system in diacylglycerol kinase δ-deficient mouse brains.2018

    • 著者名/発表者名
      Lu, Q., Komenoi, S., Takahashi, D. and Sakane, F.
    • 学会等名
      59th International Conference on the Bioscience of Lipids "Lipid Fluxes and Metabolism; From Fundamental Mechanisms to Human Disease":
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular basis for the intramolecular regulation of DGKα: analysis of Ca2+ induced conformational changes in N-terminal EF-hand motifs2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, D., Suzuki, K., Sakamoto, T., Iwamoto, T., Murata, T., and Sakane, F.
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジアシルグリセロールキナーゼδの欠損はセロトニン神経系の機能低下を惹起する2018

    • 著者名/発表者名
      陸強, 米野井優, 高橋大輔, 坂根郁夫
    • 学会等名
      第60回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Molecular basis for the intramolecular regulation of DGKα: analysis of Ca2+ induced conformational changes in N-terminal EF-hand motifs2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takahashi, Kano Suzuki, Taiichi Sakamoto, Takeo Iwamoto, Takeshi Murata, and Fumio Sakane
    • 学会等名
      第18回 日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規リン脂質プローブの開発を目指したジアシルグリセロールキナーゼηプレクストリン相同ドメインの脂質結合解析2017

    • 著者名/発表者名
      川瀬功暉,高橋大輔,坂本泰一,坂根郁夫
    • 学会等名
      日本分子生物学会/日本生化学会 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
  • [備考] 千葉大学大学院 理学研究院 化学研究部門 生体機能化学研究室HP

    • URL

      https://sakane32.wixsite.com/biofunctionchemistry

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 九州大学大学院 薬学研究院 蛋白質創薬学分野HP

    • URL

      http://meneki.phar.kyushu-u.ac.jp/Protein/TOP.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 千葉大学大学院 理学研究院 化学研究部門 生体機能化学研究室ホームページ

    • URL

      http://sakane32.wixsite.com/biofunctionchemistry

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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