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リジン長鎖脂質修飾による細胞制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02890
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38030:応用生物化学関連
研究機関東京薬科大学

研究代表者

伊藤 昭博  東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (40391859)

研究分担者 堂前 直  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 副部門長 (00321787)
どど 孝介  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (20415243)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード翻訳後修飾 / リジンアシル化 / TEAD / TAZ / YAP / Hippo経路 / KDAC / アシローム
研究開始時の研究の概要

翻訳後修飾によるタンパク質の機能調節は、様々な生命現象の制御に関与するだけでなく、その異常はがんなどの疾患とも密接に関与することから、その全貌の解明は、様々な疾患の治療薬の開発に繋がる。一方、細胞内には未だ役割不明な翻訳後修飾が存在する。その一つがリジン残基上で起こる長鎖脂質修飾である。本研究では、我々が独自に見出した転写因子のリジン長鎖脂質修飾の機能解析を行うともに、リジン長鎖脂質修飾タンパク質の網羅的な探索法を確立し、それを用いて網羅的な同定を行うことにより、リジン長鎖脂質修飾の生物学的意義の一端を明らかにする。

研究成果の概要

がん抑制経路であるHippo経路下で働く転写因子TEADのリジン長鎖アシル化による活性調節機構の解明を目的に本研究を行った。その結果、リジン長鎖アシル化は極めて安定であり、TEADの転写共役因子であるYAPおよびTAZとの結合を促進することにより、TEADの転写活性化に寄与することを見出し、安定的なTEADの転写活性の維持に重要な翻訳後修飾であることを明らかにした。加えて、金属ビーズを用いたアルキン修飾ペプチド濃縮技術を応用することで、リジン長鎖アシル化タンパク質の網羅的な探索を可能とするアッセイ系を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで報告されているリジン長鎖アシル化タンパク質は膜結合タンパク質である。今回、転写因子TEADの活性がリジン長鎖アシル化により制御されていることを明らかにし、リジン長鎖アシル化による新しい転写制御機構を世界で初めて示したことに学術的意義がある。加えて、申請者独自の技術を応用してリジン長鎖アシル化タンパク質の網羅的探索を可能にした点にも学術的意義がある。がん抑制Hippo経路下で働くTEADは腫瘍形成と密接に関わることが知られていることから、今回の研究により明らかになったTEADのリジン長鎖アシル化調節機構は新しいがん治療法のための分子標的になる可能性があり、この点に社会的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [学会発表] 転写因子TEADの転写活性を制御する新規翻訳後修飾リジン長鎖アシル化の解析2021

    • 著者名/発表者名
      則次恒太、堂前直、吉田稔、伊藤昭博
    • 学会等名
      第25回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] YAP-TEAD分子間相互作用を標的とした阻害剤スクリーニング2021

    • 著者名/発表者名
      2.高瀬翔平、関根咲彩、林瀬瑠奈、則次恒太、市川保恵、近藤恭光、小川健司長田裕之、吉田稔、伊藤昭博
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第15回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] YAP-TEAD間相互作用を阻害する低分子化合物の探索2021

    • 著者名/発表者名
      3.関根咲彩、高瀬翔平、林瀬瑠奈、則次恒太、市川保恵、近藤恭光、小川健司、 長田裕之、吉田稔、伊藤昭博
    • 学会等名
      2021年度日本生化学会関東支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Function and regulation of novel lysine acyl modifications2021

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ito
    • 学会等名
      The Kick-off Symposium of Core-to-Core International Collaboration
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] YAP-TEAD間相互作用を標的とした低分子阻害剤の探索2021

    • 著者名/発表者名
      12.関根咲彩、高瀬翔平、林瀬瑠奈、則次恒太、市川保恵、近藤恭光、小川健司、長田裕之、吉田稔、伊藤昭博
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質アシル化の同定を指向したアルキン修飾ペプチド直接濃縮法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      小池晃太、どど孝介、則次恒太、 伊藤昭博、袖岡幹子
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] YAP-TEADの分子間相互作用を標的とした阻害剤探索2021

    • 著者名/発表者名
      19.関根咲彩、高瀬翔平、林瀬瑠奈、則次恒太、黒川留美、市川保恵、近藤恭光、小川健司、松本健、長田裕之、吉田稔、伊藤昭博
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] リジンアシル化修飾研究からリジンアダクトエキスポソームへ2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤昭博
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リジン長鎖アシル化修飾の新規機能2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤昭博
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リジンアシル化修飾研究の新展開 -食品成分カルボン酸によるリジンアダクトエクスポソームの可能性-2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤昭博
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hippo経路におけるYAP-TEAD相互作用を標的とした阻害剤探索2020

    • 著者名/発表者名
      高瀬翔平、長田裕之、吉田稔、伊藤昭博
    • 学会等名
      第24回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ケミカルバイオロジー研究から見出されたリジンアシル化修飾研究の新展開2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤昭博
    • 学会等名
      発生工学研究センターセミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リジン長鎖アシル化修飾による転写制御2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤昭博
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Comprehensive screening for lysine long-chain fatty acyl proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ito, Ryu Kato, Kota Noritsugu, Takehiro Suzuki, Naoshi Dohmae, Minoru Yoshida
    • 学会等名
      FASEB Science Research Conference: Reversible Protein Acetylation in Health and Disease
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of lysine long-chain fatty acylation of TEAD transcription factors for transcriptional output of Hippo signaling pathway2019

    • 著者名/発表者名
      Kota Noritsugu, Kenji Ogawa, Takehiro Suzuki, Naoshi Dohmae, Minoru Yoshida, Akihiro Ito
    • 学会等名
      FASEB Science Research Conference: Reversible Protein Acetylation in Health and Disease
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 創薬研究から見出されたリジン長鎖アシル化修飾の新規機能と新たな創薬研究 への展開2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤昭博
    • 学会等名
      BioJapan2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リジン鎖アシル化タンパク質の網羅的な探索法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      加藤竜、則次恒太、鈴木健裕、堂前直、吉田稔、伊藤昭博
    • 学会等名
      第24 回 化学生物学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 細胞情報科学研究室HP

    • URL

      https://www.ls.toyaku.ac.jp/~cellsig/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://logos.ls.toyaku.ac.jp/~cellsig/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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