| 研究課題/領域番号 |
21H02466
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43060:システムゲノム科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
杉山 直幸 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (50545704)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | プロテオミクス / シグナル伝達 / タンパク質キナーゼ / 質量分析 / キナーゼ / LC/MS/MS |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトには500種類以上のプロテインキナーゼが存在し、選択的リン酸化により複雑なシグナル伝達ネットワークが形成されると考えられるが、大部分のキナーゼの機能はほとんど明らかになっていない。本研究課題では、機能未知のタンパク質リン酸化部位について責任キナーゼを予測、同定するために、in vitroキナーゼ試験に基づいた大規模なキナーゼ結合モチーフの探索と、その結合親和性の評価を行う。また、同定されたキナーゼ結合モチーフとキナーゼ選択的にリン酸化される基質配列を組み合わせることで、超高選択的人工基質ペプチドを創出し、細胞内のキナーゼ全体の活性を区別して、かつ同時に計測する手法を開発する。
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| 研究成果の概要 |
細胞内での全プロテインキナーゼ（キノーム）の機能、役割を解明することを目指して、ヒトの全タンパク質（プロテオーム）内に存在するキナーゼ基質モチーフ、キナーゼ結合モチーフの網羅的探索を行い、生体内で起こるタンパク質リン酸化反応についてその責任キナーゼをキノームレベルで予測、同定した。また、同定されたモチーフ情報から、、各キナーゼに超高選択的にリン酸化される人工基質ペプチドを設計し、実験的に選択性、感度を評価した。得られたペプチドライブラリを用いて細胞内のキノーム活性を計測する手法を開発した。さらに基質配列とキナーゼ結合モチーフを連結された基質ペプチドを創出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
各キナーゼの生理的条件下における基質選択性の予測、およびキナーゼ高選択的選択的基質ペプチドによるキナーゼ活性の一斉計測が可能になったことにより、大規模リン酸化プロテオームデータの有効活用と補間、シグナル伝達の詳細な制御機構や細胞内リン酸化ネットワークの全体像の解明につながることが期待できる。タンパク質のリン酸化異常が関与する多くの疾病のメカニズム解明や病気の診断や層別化、新規な分子標的薬の開発にも応用可能であると考える。
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