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情報/仮説駆動型プロテオゲノミクス戦略の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K21386
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
研究機関新潟大学

研究代表者

松本 雅記  新潟大学, 医歯学系, 教授 (60380531)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードプロテオミクス / プロテオゲノミクス / 質量分析 / プロテオーム / タンパク質 / 定量プロテオミクス
研究開始時の研究の概要

生命システムの本質である多様性を理解する上で、核酸オミクス情報とプロテオームの間の関数の解明が極めて重要な課題である。本研究は、申請者らが構築した大規模精密定量プロテオーム解析技術iMPAQT法を発展させ、核酸情報とプロテオーム情報の間に存在するブラックボックスの解明に挑むことを目的とする。任意のペプチド配列に対する同位体標識ペプチドを大規模に取得する技術とそれを支援するデータベースを構築することで、その実現を試みる。

研究成果の概要

本研究では、既存のプロテオゲノミクス研究と逆向きの戦略である「情報/仮説駆動型プロテオゲノミクス」によって核酸情報とプロテオーム情報を繋ぐ技術の開発を行った。大腸菌を用いた同位体標識内部標準作製システムの作製、ならびに大規模な絶対定量を行うための超多重定量タグシステムであるQuantiCodeおよび内々標準として機能するQuantimerを開発した。さらに、DIAとPRMと呼ばれる二つの質量分析技術をシームレスに連動させる新たな超高感度質量分析技術であるSLiM法を開発し、これれを用いたプロテオゲノミクスの概念検証実験を行なった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって、任意のペプチド配列の存在を確定的に検証することが可能となり、プロテオームに存在する多数の未確認タンパク質を同定あるいは定量が可能となった。これらの新規タンパク質の発見や機能解析は、ゲノム機能の注釈やタンパク質のミスセンス変異やスプライシング異常などがタンパク質発現への影響を知る手段となるため、学術的な意義はとても大きい。また、真のプロテオームの把握は、基礎生物学的な意義だけでなく、疾患研究や創薬における基盤的情報となるため、将来的に人類の健康等に貢献できると期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 5件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 15件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] Monitoring autophagic flux in vivo revealed its physiological response and significance of heterogeneity in pancreatic beta cells2023

    • 著者名/発表者名
      Aoyama Shuhei、Nishida Yuya、Uzawa Hirotsugu、Himuro Miwa、Kanai Akiko、Ueki Kyosei、Ito Minami、Iida Hitoshi、Tanida Isei、Miyatsuka Takeshi、Fujitani Yoshio、Matsumoto Masaki、Watada Hirotaka
    • 雑誌名

      Cell Chemical Biology

      巻: - 号: 6 ページ: 658-671.e4

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2023.03.001

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] LIGHTHOUSE illuminates therapeutics for a variety of diseases including COVID-192022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Hideyuki、Kodama Manabu、Matsumoto Masaki、Orba Yasuko、Sasaki Michihito、Sato Akihiko、Sawa Hirofumi、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 11 ページ: 105314-105314

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.105314

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] HSF1 phosphorylation establishes an active chromatin state via the TRRAP TIP60 complex and promotes tumorigenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Mitsuaki、Takii Ryosuke、Matsumoto Masaki、Okada Mariko、Nakayama Keiich I.、Nakato Ryuichiro、Fujiki Katsunori、Shirahige Katsuhiko、Nakai Akira
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 4355-4355

    • DOI

      10.1038/s41467-022-32034-4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphorylation of PBX2, a novel downstream target of mTORC1, is determined by GSK3 and PP12022

    • 著者名/発表者名
      Wada Reona、Fujinuma Shun、Nakatsumi Hirokazu、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 173 号: 2 ページ: 129-138

    • DOI

      10.1093/jb/mvac094

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] in situ digestion of alcohol-fixed cells for quantitative proteomics2022

    • 著者名/発表者名
      Hatano Atsushi、Takami Tomoyo、Matsumoto Masaki
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 173 号: 4 ページ: 243-254

    • DOI

      10.1093/jb/mvac101

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-omics-based label-free metabolic flux inference reveals obesity-associated dysregulatory mechanisms in liver glucose metabolism2022

    • 著者名/発表者名
      Uematsu Saori、Ohno Satoshi、Tanaka Kaori Y.、Hatano Atsushi、Kokaji Toshiya、Ito Yuki、Kubota Hiroyuki、Hironaka Ken-ichi、Suzuki Yutaka、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I.、Hirayama Akiyoshi、Soga Tomoyoshi、Kuroda Shinya
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 2 ページ: 103787-103787

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.103787

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Candesartan prevents arteriopathy progression in cerebral autosomal recessive arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy model2021

    • 著者名/発表者名
      Kato T, Manabe RI, Igarashi H, Kametani F, Hirokawa S, Sekine Y, Fujita N, Saito S, Kawashima Y, Hatano Y, Ando S, Nozaki H, Sugai A, Uemura M, Fukunaga M, Sato T, Koyama A, Saito R, Sugie A, Toyoshima Y, Kawata H, Murayama S, Matsumoto M, Kakita A, Hasegawa M, Ihara M, Kanazawa M, Nishizawa M, Tsuji S, Onodera O.
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Investigation

      巻: 131 号: 22

    • DOI

      10.1172/jci140555

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Bioactive Peptide SL-13R Expands Human Umbilical Cord Blood Hematopoietic Stem and Progenitor Cells In Vitro2021

    • 著者名/発表者名
      Nii Takenobu、Konno Katsuhiro、Matsumoto Masaki、Bhukhai Kanit、Borwornpinyo Suparerk、Sakai Kazuhiro、Hongeng Suradej、Sugiyama Daisuke
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 26 号: 7 ページ: 1995-1995

    • DOI

      10.3390/molecules26071995

    • 関連する報告書
      2021 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] An extensive and dynamic trans-omic network illustrating prominent regulatory mechanisms in response to insulin in the liver2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Fumiko、Uda Shinsuke、Yamauchi Yukiyo、Matsumoto Masaki、Soga Tomoyoshi、Maehara Kazumitsu、Ohkawa Yasuyuki、Nakayama Keiichi I.、Kuroda Shinya、Kubota Hiroyuki
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 36 号: 8 ページ: 109569-109569

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109569

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A ubiquitin-like protein encoded by the “noncoding” RNA TINCR promotes keratinocyte proliferation and wound healing2021

    • 著者名/発表者名
      Nita Akihiro、Matsumoto Akinobu、Tang Ronghao、Shiraishi Chisa、Ichihara Kazuya、Saito Daisuke、Suyama Mikita、Yasuda Tomoharu、Tsuji Gaku、Furue Masutaka、Katayama Bumpei、Ozawa Toshiyuki、Murata Teruasa、Dainichi Teruki、Kabashima Kenji、Hatano Atsushi、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 17 号: 8 ページ: 1009686-1009686

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1009686

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Trans-omic analysis reveals obesity-associated dysregulation of inter-organ metabolic cycles between the liver and skeletal muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Egami Riku、Kokaji Toshiya、Hatano Atsushi、et al.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 3 ページ: 102217-102217

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102217

    • 関連する報告書
      2020 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] Senolysis by glutaminolysis inhibition ameliorates various age-associated disorders2021

    • 著者名/発表者名
      Johmura Yoshikazu、Yamanaka Takehiro、Omori Satotaka、Wang Teh-Wei、Sugiura Yuki、Matsumoto Masaki、Suzuki Narumi、Kumamoto Soichiro、Yamaguchi Kiyoshi、Hatakeyama Seira、Takami Tomoyo、Yamaguchi Rui、Shimizu Eigo、Ikeda Kazutaka、Okahashi Nobuyuki、Mikawa Ryuta、Suematsu Makoto、Arita Makoto、Sugimoto Masataka et al
    • 雑誌名

      Science

      巻: 371 号: 6526 ページ: 265-270

    • DOI

      10.1126/science.abb5916

    • 関連する報告書
      2020 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] Transomics analysis reveals allosteric and gene regulation axes for altered hepatic glucose-responsive metabolism in obesity2020

    • 著者名/発表者名
      Kokaji Toshiya、Hatano Atsushi、Ito Yuki、et al.
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 13 号: 660 ページ: 1236-1236

    • DOI

      10.1126/scisignal.aaz1236

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A phospho-switch controls RNF43-mediated degradation of Wnt receptors to suppress tumorigenesis2020

    • 著者名/発表者名
      Tsukiyama Tadasuke、Zou Juqi、Kim Jihoon、Ogamino Shohei、Shino Yuki、Masuda Takamasa、Merenda Alessandra、Matsumoto Masaki、Fujioka Yoichiro、Hirose Tomonori、Terai Sayuri、Takahashi Hidehisa、Ishitani Tohru、Nakayama Keiichi I.、Ohba Yusuke、Koo Bon-Kyoung、Hatakeyama Shigetsugu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1038/s41467-020-18257-3

    • 関連する報告書
      2020 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] Chemical acetylation of mitochondrial transcription factor A occurs on specific lysine residues and affects its ability to change global DNA topology2020

    • 著者名/発表者名
      Fang Yuan、Akimoto Masaru、Mayanagi Kouta、Hatano Atsushi、Matsumoto Masaki、Matsuda Shigeru、Yasukawa Takehiro、Kang Dongchon
    • 雑誌名

      Mitochondrion

      巻: 53 ページ: 99-108

    • DOI

      10.1016/j.mito.2020.05.003

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Autism-Related Protein SETD5 Controls Neural Cell Proliferation through Epigenetic Regulation of rDNA Expression.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa T, Hattori S, Nobuta R, Kimura R, Nakagawa M, Matsumoto M, Nagasawa Y, Funayama R, Miyakawa T, Inada T, Osumi N, Nakayama KI, Nakayama K.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 4 ページ: 101030-101030

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101030

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell cycle-dependent localization of the proteasome to chromatin2020

    • 著者名/発表者名
      Kito Yuki、Matsumoto Masaki、Hatano Atsushi、Takami Tomoyo、Oshikawa Kiyotaka、Matsumoto Akinobu、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 5801-5801

    • DOI

      10.1038/s41598-020-62697-2

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高速・高深度プロテオミクスが加速する生命科学研究2022

    • 著者名/発表者名
      松本雅記
    • 学会等名
      日本糖尿病肥満動物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高感度・ハイスループットプロテオミクスがもたらすタンパク質研究の新展開2022

    • 著者名/発表者名
      松本雅記
    • 学会等名
      第22回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高密度・ハイスループットプロテオミクスによるタンパク質動態研究2022

    • 著者名/発表者名
      松本雅記
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 質量分析計を基盤とするがんのマルチオミクス解析2021

    • 著者名/発表者名
      松本 雅記
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 定量プロテオミクスを用いたがん研究2021

    • 著者名/発表者名
      松本 雅記
    • 学会等名
      第17回日本病理学会カンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 質量分析計を用いた未開拓プロテオームへの挑戦2021

    • 著者名/発表者名
      松本 雅記
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] iMPAQT ver. 2: New platform for absolute quantification of proteins of interest2021

    • 著者名/発表者名
      Masaki Matsumoto
    • 学会等名
      10th AOHUPO
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高感度・ハイスループットプロテオミクスによるがん代謝研究2021

    • 著者名/発表者名
      松本 雅記
    • 学会等名
      第39回日本内分泌学会 内分泌代謝学サマーセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペプチドセントリックな定量プロテオミクスを用いた未開拓プロテオームの実体解明への挑戦2021

    • 著者名/発表者名
      松本 雅記
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペプチド先導型プロテオミクス-精密で信頼性の高いタンパク質定量技術-2020

    • 著者名/発表者名
      松本雅記
    • 学会等名
      CBI学会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多重ターゲットプロテオミクスを用いたタンパク質動態解析2020

    • 著者名/発表者名
      松本雅記
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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