機能プロテオミクスを用いたカルモデュリン標的分子の網羅的同定と情報伝達機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21570143
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 徳光 浩 香川大学, 医学部, 准教授 (20237077)
• 研究分担者: 小林 良二 香川大学, 医学部, 教授 (00020917)
• 連携研究者: 波多野 直哉 神戸大学, 医学(系)研究科, 研究員 (10332280)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2009年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: Wolframin / PRG-1 / カルモデュリン / 機能プロテオミクス / GST / LC-MS/ MS / CaMKK / タンパク質リン酸化反 / Syndapin I / ATPアナログ / 変異体 / 自己リン酸化 / LC-MS/MS / Calmodulin / シナプス / カルシウム情報伝達 / 樹状突起 / 海馬 / WFS1 / LC-MS / MS / Wolframin症候群

研究概要

ラット脳組織よりカルモデュリンーGST融合タンパク質を用いたカルモデュリン標的分子の網羅的単離法およびLC-MS/ MSを使用することにより、WolframinとPRG. 1の二つの新規カルモデュリン標的分子の同定に成功した。さらに、この新規カルモデュリン標的分子の生化学的解析によりWolfram症候群をきたす遺伝子変異がWolframinのカルモデュリン結合性を失うことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] S100 proteins modulate protein phosphatase 5 function : a link between Ca^<2+> signal transduction and protein dephosphorylation (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi F, Umeda Y, Shimamoto S, Tsuchiya M, Tokumitsu H, Tokuda M, and Kobayahsi R
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: (掲載確定)
• [雑誌論文] Exendin-4 regulates GLUT2 expression via the CaMKK/ CaMKIV pathway in a pancreatic beta-cell line (2011)
  • 著者名/発表者名: Chen K, Yu X, Murao K, Imachi H, Li J, Muraoka T, Masugata H, Zhang GX, Kobayashi R, Ishida T, and Tokumitsu H
  • 雑誌名: Metabolism 巻: 60 ページ: 579-585
• [雑誌論文] Eya1 controls cell polarity, spindle orientation, cell fate and Notch signaling in distal embryonic lung epithelium (2011)
  • 著者名/発表者名: El-Hashash AH, Turcatel G, Al Alam D, Buckley S, Tokumitsu H, Bellusci S, and Warburton D
  • 雑誌名: Development 巻: 138 ページ: 1395-1407
• [雑誌論文] Identification of a novel CaMKK substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto T, Hatano N, Nozaki N, Yurimoto S, Kobayashi R, and Tokumitsu H
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm 巻: 410 ページ: 45-51
• [雑誌論文] Local application of neurotrophins specifies axons through inositol 1, 4, 5-trisphosphate, calcium, and Ca^<2+>/ calmodulin. dependent protein kinases (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamuta S, Funahashi Y, Namba T, Arimura N, Picciotto MR, Tokumitsu H, Soderling TR, Sakakibara A, Miyata T, Kamiguchi H, and Kaibuchi K
  • 雑誌名: Sci. Signal 巻: 4
• [雑誌論文] Generation of Autonomous Activity of Ca^<2+>/ Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinaseβby Autophosphorylation (2011)
  • 著者名/発表者名: Tokumitsu H, Hatano N, Fujimoto T, Yurimoto S, and Kobayashi R
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 ページ: 8193-8201
• [雑誌論文] Analysis of CaM-kinase Signaling in Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Wayman GA, Tokumitsu H, Davare MA, and Soderling TR
  • 雑誌名: Cell Calcium 巻: 50 ページ: 1-8
• [雑誌論文] Generation of Autonomous Activity of Ca^<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase β by Autophosphorylation (2011)
  • 著者名/発表者名: Tokumitsu H, et al
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 号: 38 ページ: 8193-8201
  • DOI: 10.1021/bi201005g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local Application of Neurotrophins Specifies Axons Through Inositol 1,4,5-Trisphosphate, Calcium, and Ca^,<2+>/Calmodulin-Dependent Protein Kinases (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamuta S., et al
  • 雑誌名: Science Signaling 巻: 4 号: 199
  • DOI: 10.1126/scisignal.2002011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a novel CaMKK substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohito Fujimoto, et al
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 410 号: 1 ページ: 45-51
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.05.102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eyal controls cell polarity, spindle orientation, cell fate and Notch signaling in distal embryonic lung epithelium (2011)
  • 著者名/発表者名: El-Hashash AH, et al
  • 雑誌名: Development 巻: 138 号: 7 ページ: 1395-1407
  • DOI: 10.1242/dev.058479
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exendin-4 regulates GLUT2 expression via the CaMKK/CaMKIV pathway in a pancreatic beta-cell line (2011)
  • 著者名/発表者名: Chen K, et al
  • 雑誌名: Metabolism 巻: 60 号: 4 ページ: 579-585
  • DOI: 10.1016/j.metabol.2010.06.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exendin-4 regulates GLUT2 expression via the CaMKK/CaMKIV pathway in a pancreatic beta-cell line. (2011)
  • 著者名/発表者名: Chen, et al.
  • 雑誌名: Metabolism 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of CaM-kinase Signaling in Cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Wayman, et al.
  • 雑誌名: Cell Calcium 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exendin-4 regulates pancreatic ABCA1 transcription via CaMKK/ CaMKIV pathway (2010)
  • 著者名/発表者名: Li J, Murao K, Imachi H, Masugata H, Iwama H, Tada S, Zhang GX, Kobayashi R, Ishida T, and Tokumitsu H
  • 雑誌名: J. Cell. Mol. Med 巻: 14 ページ: 1083-1087
• [雑誌論文] S100 proteins regulate the interaction of Hsp90 with Cyclophilin 40 and FKBP52 through their tetratricopeptide repeats (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimamoto S, Kubota Y, Tokumitsu H, and Kobayashi R
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 584 ページ: 1119-1125
• [雑誌論文] Inactivation of Ca^<2+>/ calmodulin-dependent protein kinase I by S-glutathionylation of the active-site cysteine residue (2010)
  • 著者名/発表者名: Kambe T, Song T, Takata T, Hatano N, Miyamoto Y, Nozaki N, Naito Y, Tokumitsu H, and Watanabe Y
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 584 ページ: 2478-2484
• [雑誌論文] Identification and characterization of PRG-1 as a neuronal calmodulin-binding protein (2010)
  • 著者名/発表者名: Yurimoto S, Fujimoto T, Ohara N, Kobayashi R, and Sakagami H
  • 雑誌名: Biochem. J 巻: 431 ページ: 81-91
• [雑誌論文] Regulation of nuclear localization signal-importin・interaction by Ca^<2+>/ S100A6 (2010)
  • 著者名/発表者名: Takata M, Shimamoto S, Yamaguchi F, Tokuda M, Tokumitsu H, and Kobayashi R
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 584 ページ: 4517-4523
• [雑誌論文] Identification and characterization of PRG-1 as a neuronal calmodulin-binding protein. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tokumitsu, et al.
  • 雑誌名: Biochemical Journal 巻: 431 ページ: 81-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of nuclear localization signal-importin a interaction by Ca^<2+>/S100A6. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takata, et al.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 584 ページ: 4517-4523
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inactivation of Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase I by S-glutathionylation of the active-site cysteine residue. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kambe, et al.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 584 ページ: 2478-2484
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exendin-4 regulates pancreatic ABCA1 transcription via CaMKK/CaMKIV pathway (2010)
  • 著者名/発表者名: Li, et al.
  • 雑誌名: Journal of Cellular and Molecular Medicine (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] S100 proteins regulate the interaction of Hsp90 with FKBP52 and Cyclophilin 40 through their tetratricopeptide repeats (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimamoto, et al.
  • 雑誌名: FEBS Letters (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Breast cancer cells expressing stem cell markers CD44+ CD24 lo are eliminated by Numb-1 peptide-activated T cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Mine T, Matsueda S, Li Y, Tokumitsu H, Gao H, Danes C, Wong KK, Wang X, Ferrone S, and Ioannides CG
  • 雑誌名: Cancer Immunol. Immunother 巻: 58 ページ: 1185-1194
• [雑誌論文] Identification and characterization of wolframin, the product of the wolfram syndrome gene(WFS1), as a novel calmodulin-binding protein (2009)
  • 著者名/発表者名: Yurimoto S, Hatano N, Tsuchiya M, Kato K, Fujimoto T, Masaki T, Kobayashi R, and Tokumitsu H
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 48 ページ: 3946-3955
• [雑誌論文] Exendin-4 regulates glucokinase expression by CaMKK/ CaMKIV pathway in pancreatic beta-cell line (2009)
  • 著者名/発表者名: Murao K, Li J, Imachi H, Muraoka T, Masugata H, Zhang GX, Kobayashi R, Ishida T, and Tokumitsu H
  • 雑誌名: Diabetes Obes. Metab 巻: 11 ページ: 939-946
• [雑誌論文] Identification and Characterization of Wolframin, the Product of the Wolfram Syndrome Gene (WFS1), as a Novel Calmodulin-Binding Protein (2009)
  • 著者名/発表者名: Yurimoto, et al.
  • 雑誌名: Biochemistry 48 ページ: 3946-3955
  • 査読あり
• [雑誌論文] Breast cancer cells with stem cell-type markers (CD44+ CD24lo) are eliminated by Notch and Numb peptide -activated T cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Mine, et al.
  • 雑誌名: Cancer Immunology Immunotherapy 58 ページ: 1185-1194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exendin-4 regulates Glucokinase expression via CaMKK/CaMKIV pathway in pancreatic β cell line (2009)
  • 著者名/発表者名: Murao, et al.
  • 雑誌名: Diabetes, Obesity and Metabolism 11 ページ: 939-946
  • 査読あり
• [学会発表] Identification of a novel target for Ca^<2+>/ CaM-dependent protein kinase kinase by using an ATP analogue (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤本智仁, 波多野直哉, 野崎直仁, 横倉(揺本)沙紀, 小林良二, 徳光浩
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Regulatory Mechanism of CaMKK by Autophosphorylation (2011)
  • 著者名/発表者名: 徳光浩、横倉(揺本)沙紀、波多野直哉、藤本智仁、小林良二
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Identification of a novel target for Ca^<2+>/CaM-dependent protein kinase kinase by using an ATP analogue (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤本智仁
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Ca^<2+>/ calmodulin-dependent protein kinae kinase ca utilize GTP as a phosphate donor (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤本智仁、小林良二、徳光浩
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会,合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] S100タンパク質はCHIP(E3)を介したユビキチン化を制御する (2010)
  • 著者名/発表者名: 嶋本聖子、小林良二
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会,合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] PRG-1(plasticity related gene 1), a novel neuronal calmodulin-binding protein (2010)
  • 著者名/発表者名: 徳光浩、波多野直哉、土屋光正、横倉(揺本)沙紀、藤本智仁、小原直樹、小林良二、阪上洋行
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会,合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] PRG-1 (plasticity related gene 1), a novel neuronal calmodulin-binding protein (2010)
  • 著者名/発表者名: Tokumitsu, et al.
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] Ca^<2+>/calmodulin-dependent protein kinase kinase can utilize GTP as a phosphate donor (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, et al.
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 新規カルモデュリン結合タンパク質、PRG-1の同定と生化学的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 土屋光正, 他
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] Ca/S100タンパク質によるユビキチンリガーゼCHIPの活性制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 嶋本聖子, 他
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-23