糖鎖修飾によるがん転移制御機構の化学生物学的解析

• 研究課題/領域番号: 18681035
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 清水 史郎 独立行政法人理化学研究所, 基幹研究所・長田抗生物質研究室, 専任研究員 (30312268)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 27,170千円 (直接経費: 20,900千円、間接経費: 6,270千円); 2008年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2007年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2006年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
• キーワード: 生体高分子 / 化学生物学 / ヘパラナーゼ / ヘパラン硫酸 / がん細胞 / プロテオーム法 / がん転移 / 転移・浸潤 / ジスルフィド結合 / システイン化 / 質量分析

研究概要

がん細胞が転移能を獲得するためには様々な要因が知られており、なかでも細胞外マトリックス分解酵素とその調節分子の異状が、がん細胞の悪性度と相関していることが多数報告されている。本研究では、細胞外マトリックス構成成分の1つであるヘパラン硫酸を加水分解するヘパラナーゼと、マトリックスメタロプロテアーゼの調節因子である糖タンパク質RECKに着目して検討を行った。その結果、ヘパラナーゼはジスルフィド結合やC末端側に存在する疎水性領域が活性化に必要であることが示された。また、RECKがMMP-9のmRNA量を減少させること、そしてその減少にはc-JunやFra-1のMMP-9プロモーター領域への結合能低下が伴っていることなどを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Polo-like kinase 1 phosphorylates and regulates Bcl-xL during pironetin-induced apoptosis (2009)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y., Simizu, S., Muroi, M., Takagi, S., Kawatani, M., Watanabe, N., Osada, H.
  • 雑誌名: Oncogene 28 ページ: 107-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] A cell-based screening to detect inhibitors of BRAF signaling pathway (2009)
  • 著者名/発表者名: Asami, Y., Mori, M., Koshino, H., Sekiyama, Y., Teruya, T., Simizu, S., Usui, T., Osada, H.
  • 雑誌名: J. Antibiot. 62 ページ: 105-107
  • NAID: 10030634719
  • 査読あり
• [雑誌論文] RECK negatively regulates matrix metalloproteinase-9 transcription (2009)
  • 著者名/発表者名: Takagi, S., Simizu, S., Osada, H.
  • 雑誌名: Cancer Res. 69 ページ: 1502-1508
  • 査読あり
• [雑誌論文] On-chip fragment-based approach for discovery of high-affinity bivalent inhibitors (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, I., Simizu, S., Ishida, K., Osada, H.
  • 雑誌名: Chembiochem 10 ページ: 838-843
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-affinity relationship study of bleomycins and Shble protein by use of a chemical array (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, I., Okumura, H., Simizu, S., Takahashi, Y., Kanoh, N., Muraoka, Y., Nonomura, Y., Osada, H.
  • 雑誌名: Chembiochem 10 ページ: 845-852
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分子細胞学的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水史郎, 辻田和彦, 長田裕之
  • 雑誌名: 日本臨牀 67増刊号1 ページ: 143-147
• [雑誌論文] On-chip fragment-based approach for discovery of high-affinity bivalent inhibitors. (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, I., et al.
  • 雑誌名: ChemBioChem 10(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-affinity relationship study of bleomycins and Shble protein using a chemical array. (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, I., et al.
  • 雑誌名: ChemBioChem 10(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] RECK negatively regulates matrix metalloproteinase-9 transcription. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takagi, S., et al
  • 雑誌名: Cancer Research 69 ページ: 1502-1508
  • 査読あり
• [雑誌論文] A cell-based screening to detect inhibitors of BRAF signaling pathway. (2009)
  • 著者名/発表者名: Asami Y., et al.
  • 雑誌名: Journal of Antibiotics 62(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polo-like kinase 1 phosphorylates and regulates Bcl-xL during pironetin-induced apoptosis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tamura Y, et al.
  • 雑誌名: Oncogene 28 ページ: 107-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of the conserved, hydrophobic C-terminus region for the activation of heparanase (2008)
  • 著者名/発表者名: Lai, N. S., Simizu, S., Morisaki, D., Muroi, M., Osada, H.
  • 雑誌名: Exp. Cell Res. 314 ページ: 2834-2845
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust and systematic drug screening method using chemical arrays and the protein library : identification of novel inhibitors of carbonic anhydrase II (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, I., Simizu, S., Ichimiya, H., Kawatani, M., Osada, H.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 72 ページ: 2739-2749
  • NAID: 10027533381
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of the conserved, hydrophobic C-terminus region for the activation of heparanase. (2008)
  • 著者名/発表者名: Lai, N. S., et al.
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 314 ページ: 2834-2845
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust and systematic drug screening method using chemical arrays and the protein library:identification of novel infibitors of carbonic anhydrase II.. (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, I.., et al.
  • 雑誌名: Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry 72 ページ: 2739-2749
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分子細胞学的解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水 史郎, 他
  • 雑誌名: 日本臨牀 増刊号1 がん薬物療法学 67 ページ: 143-147
• [雑誌論文] Involvement of disulfide bond formation in the activation of heparanase (2007)
  • 著者名/発表者名: Simizu, S., Suzuki, T., Muroi, M., Lai, N. S., Takagi, S., Dohmae, N., Osada, H.
  • 雑誌名: Cancer Res. 67 ページ: 7841-7849
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of (+)-vinblastine and its analogues (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, T., Yokoshima, S., Simizu, S., Osada, H., Tokuyama, H., Fukuyama, T.
  • 雑誌名: Org. Lett. 9 ページ: 4737-4740
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイオプローブ開発からケミカルバイオロジー研究へ (2007)
  • 著者名/発表者名: 清水史郎, 長田裕之
  • 雑誌名: 化学工業 58 ページ: 335-339
• [雑誌論文] Involvement of disulfide bond formation in the activation of heparanase (2007)
  • 著者名/発表者名: Simizu, S., et. al.
  • 雑誌名: Cancer Research 67 ページ: 7841-7849
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of (+)-vinblastine and its analogues (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, T., et. al.
  • 雑誌名: Organic Letters 9 ページ: 4737-4740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-cross-linked small-molecule microarrays as chemical genomic tools for dissecting protein-ligand interactions (2006)
  • 著者名/発表者名: Kanoh, N., Asami, A., Kawatani, M., Honda, K., Kumashiro, S., Takayama, H., Simizu, S., Amemiya, T., Kondoh, Y., Hatakeyama, S., Tsuganezawa, K., Utata, R., Tanaka, A., Yokoyama, S., Tashiro, H., Osada, H.
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 1 ページ: 787-797
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-cross-linked small-molecule microarrays as chemical genomic tools for dissecting protein-ligand interactions (2006)
  • 著者名/発表者名: Kanoh, N., et al.
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 1 ページ: 789-797
• [学会発表] On-chip fragment-based approach for new tool of antitumor drug design (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, I., Simizu, S., Osada, H.
  • 学会等名: AACR-ACS Joint Conference on Chemistry in Cancer Research
  • 発表場所: アメリカ・ニューオーリンズ
  • 年月日: 2009-02-10
• [学会発表] Establishment of novel antitumor drugs screening method by using chemical array (2009)
  • 著者名/発表者名: Simizu, S., Miyazaki, I., Osada, H.
  • 学会等名: AACR-ACS Joint Conference on Chemistry in Cancer Research
  • 発表場所: アメリカ、ニューオーリンズ
  • 年月日: 2009-02-09
• [学会発表] Establishment of novel antitumor drugs screening method by using chemical array (2009)
  • 著者名/発表者名: Simizu, S., et al.
  • 学会等名: AACR-ACS Joint Conference on Chemistry in Cancer Research
  • 発表場所: 米国 : Westin New Orleans Canal Place
• [学会発表] On-chip fragment-based approach for new tool of antitumor drug design (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, I.., et al.
  • 学会等名: AACR-ACS Joint Conference on Chemistry in Cancer Research
  • 発表場所: 米国 : Westin New Orleans Canal Place
• [学会発表] Activation and function of heparanase: roles of post-translational modifications (2008)
  • 著者名/発表者名: Simizu, S., Lai, N. S., Osada, H.
  • 学会等名: International Symposium on Systems Glycobiology
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] Activation and function of heparanase: roles of post-translational modifications (2008)
  • 著者名/発表者名: Simizu, S., et al.
  • 学会等名: International Symposium on Systems Glycobiology
  • 発表場所: 東京 : 東京カンファレンスセンター
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] Identification of heparanase- interacting proteins of human fibrosarcoma cells (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水史郎, Lai Ngit Shin, 室井誠, 長田裕之
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] RECK suppressed MMP-9 mRNA due to the decrease of Fra-1 binding to MMP-9 promoter region (2008)
  • 著者名/発表者名: 高木聡, 清水史郎, 長田裕之
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] ヘパラナーゼ結合タンパク質の探索と活性化機構の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水史郎, Lai Ngit Shin, 室井誠, 長田裕之
  • 学会等名: 第12回がん分子標的治療研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-26
• [学会発表] GeneライブラリーGLORIAの構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 一宮治美, 清水史郎, 宮崎功, 長田裕之
  • 学会等名: 第3回日本ケミカルバイオロジー研究会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-05-20
• [学会発表] 化合物アレイスクリーニング系の構築と新規CAIIリガンドの検出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮崎功, 清水史郎, 一宮治美, 長田裕之
  • 学会等名: 第3回日本ケミカルバイオロジー研究会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-05-19
• [学会発表] 理研天然化合物バンク(NPDepo)におけるリガンドスクリーニング (2008)
  • 著者名/発表者名: 斎藤臣雄, 米田新, 宮崎功, 清水史郎, 近藤恭光, 松井南, 長田裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2008年度大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 化合物アレスクリーニング系の構築と新規CA II リガンドの検出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 功, 他
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
  • 発表場所: 東京 : 学術総合センター
• [学会発表] GeneライブラリーGLORIAの構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 一宮 治美, 他
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
  • 発表場所: 東京 : 学術総合センター
• [学会発表] ヘパラナーゼ結合タンパク質の探索と活性化機構の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水 史郎, 他
  • 学会等名: 第12回がん分子標的治療研究会
  • 発表場所: 東京 : 学術総合センター
• [学会発表] ヒト線維肉腫細胞株におけるヘパラナーゼ結合タンパク質の探索と同定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水 史郎, 他
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 愛知 : 名古屋国際会議場
• [学会発表] RECKはFra-1のMMP-9プロモータ領域への結合低下を介してMMP-9の転写を抑制している (2008)
  • 著者名/発表者名: 高木 聡, 他
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 愛知 : 名古屋国際会議場
• [学会発表] Human heparanase : Activation and inhibition (2007)
  • 著者名/発表者名: Simizu, S.
  • 学会等名: 15th Proteoglycan Forum
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-10-28
• [学会発表] Human heparanase: Activation and inhibition (2007)
  • 著者名/発表者名: Simizu, S.
  • 学会等名: 15th Proteoglycan Forum
  • 発表場所: 東京医科歯科大学
  • 年月日: 2007-10-28
• [学会発表] Phosphorylation of Bcl-xL by polo-like kinase 1 results in the inactivation of the anti-apoptotic activity during tubulin binder-induced apoptosis (2007)
  • 著者名/発表者名: Simizu, S., Tamura, Y., Kawatani, M, Watanabe, N., Osada, H.
  • 学会等名: AACR-NCI-EORTC International Conference "Molecular Targets and Cancer Therapeutics"
  • 発表場所: アメリカ・サンフランシスコ
  • 年月日: 2007-10-23
• [学会発表] A novel chemical microarray platform for searching anticancer drugs (2007)
  • 著者名/発表者名: 清水史郎, 宮崎功, 奥村英夫, 叶直樹, 長田裕之
  • 学会等名: 第66回日本癌学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-10-03
• [学会発表] RECK suppresses the expression of MMP-9 mRNA in human tumor cells (2007)
  • 著者名/発表者名: 高木聡, 清水史郎, 長田裕之
  • 学会等名: 第66回日本癌学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-10-03
• [学会発表] ヘパラナーゼに存在するシステイン残基の修飾とその役割解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 清水史郎, 室井誠, Lai Ngit Shin, 高木聡, 堂前直, 長田裕之
  • 学会等名: 第11回がん分子標的治療研究会総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-07-05
• [学会発表] RECKによるMMP-9 mRNA減少機構の解明 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高木聡, 清水史郎, 長田裕之
  • 学会等名: 第11回がん分子標的治療研究会総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-07-05
• [学会発表] 官能基非依存型低分子マイクロアレイとヒト培養細胞抽出物を用いた、タンパク質-低分子リガンド・スクリーニング系の構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮崎功, 清水史郎, 奥村英夫, 叶直樹, 高橋良和, 野々村禎昭, 長田裕之
  • 学会等名: 第2回日本ケミカルバイオロジー研究会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-05-10
• [学会発表] PP2A特異的阻害剤ホスラクトマイシン類が有するHL60細胞の分化誘導活性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 照屋貴之, 清水史郎, 小林雄一, 長田裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2007年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-03-25
• [学会発表] PP2A特異的阻害剤ホスラクトマイシン類が有するHL60細胞の分化誘導活性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 照屋貴之, 他
  • 学会等名: 日本農芸化学会2007年度大会
  • 発表場所: 東京農業大学
• [学会発表] 官能基非依存型低分子マイクロアレイとヒト培養細胞抽出物を用いた、タンパク質-低分子リガンド・スクリーニング系の構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮崎功, 他
  • 学会等名: 第2回 日本ケミカルバイオロジー研究会年会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] ヘパラナーゼに存在するシステイン残基の修飾とその役割解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 清水史郎, 他
  • 学会等名: 第11回 がん分子標的治療研究会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
• [学会発表] RECKによるMMP-9 mRNA減少機構の解明 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高木聡, 他
  • 学会等名: 第11回 がん分子標的治療研究会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
• [学会発表] A novel chemical microarray platform for searching anticancer drugs (2007)
  • 著者名/発表者名: Simizu, S., et. al.
  • 学会等名: 第66回 日本癌学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] RECK suppresses the expression of MMP-9 mRNA in human tumor cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Takagi, S., et. al.
  • 学会等名: 第66回 日本癌学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] Phosphorylation of Bcl-xL by polo-like kinase l results in the inactivation of the anti-apoptotic activity during tubulin binder-induced apoptosis (2007)
  • 著者名/発表者名: Simizu, S., et. al.
  • 学会等名: AACR-NCI-EORTC International Conference"Molecular Targets and Cancer Therapeutics"
  • 発表場所: Moscone West Convention Center,サンフランシスコ
• [図書] 「低分子アレイ」マイクロアレイ・バイオチップの最新技術 (2007)
  • 著者名/発表者名: 清水史郎, 宮崎功, 近藤恭光, 叶直樹, 長田裕之
  • 総ページ数: 305
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] マイクロアレイ・バイオチップの最新技術 (2007)
  • 著者名/発表者名: 清水史郎、他
  • 総ページ数: 305
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://www.antibiotics.riken.go.jp/japanese/personal/simizu_p.html
• [備考] 平成21年度日本農芸化学会B.B.B.論文賞