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タンパク質のリン酸化状態に着目した生活習慣病の病態把握及び治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K21247
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0909:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関新潟大学 (2022-2023)
群馬大学 (2021)

研究代表者

佐藤 葵  新潟大学, 医学部, 技術職員 (10808752)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードPhos-tag対角線電気泳動 / 生活習慣病 / リン酸化タンパク質 / Phos-tag対角線電気泳動法
研究開始時の研究の概要

本研究では、生活習慣病に係る変動可能で機能的なタンパク質のリン酸化部位を明らかにし、新たな治療標的へと発展させる。そのために、
(1)タンパク質のリン酸化状態を評価できる新規手法であるPhos-tag対角線電気泳動法でマウス組織あるいは培養細胞から得たサンプルを用いて評価できるのか明らかにする。
(2)肥満や糖尿病モデルマウスの肝臓・脂肪組織・膵島等の代謝組織からタンパク質を抽出し、Phos-tag対角線電気泳動により、生活習慣病や代謝状態により変化する機能的なタンパク質のリン酸化状態の違いを評価することで、タンパク質のリン酸化状態に着目した生活習慣病の新たな治療標的を創出する。

研究成果の概要

タンパク質のリン酸化は細胞内の様々なシグナル伝達に重要なタンパク質の翻訳後修飾であるが、各タンパク質の機能的なリン酸化状態を特定することは困難であった。しかし、2020年に開発されたPhos-tag対角線電気泳動法では、タンパク質の機能的なリン酸化状態を検出及び同定することを可能とした。本研究では、同技術を発展させ、細胞や組織といった生体資料より抗体を用いて任意のタンパク質のリン酸化状態を検出できることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来のPhos-tag電気泳動では特異度の高い抗体や任意タンパク質の精製・単一化を必要としていたが、本研究により、Phos-tag対角線電気泳動法を用いて通常のWestern blotと同様にPVDF膜にタンパク質を転写し、任意のタンパク質のリン酸化状態を検出することができることが明らかとなった。このことより、細胞や組織由来の多種多様なタンパク質の中から任意のタンパク質の機能的なリン酸化状態を検出及び同定することが可能となった。この技術を利用し現在、タンパク質のリン酸化状態という新しい視点に着目して肥満や糖尿病といった生活習慣病の病態解明につなげようとしている。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Uncoupling protein 2 and aldolase B impact insulin release by modulating mitochondrial function and Ca2+ release from the ER2022

    • 著者名/発表者名
      Inoue Ryota、Tsuno Takahiro、Togashi Yu、Okuyama Tomoko、Sato Aoi、Nishiyama Kuniyuki、Kyohara Mayu、Li Jinghe、Fukushima Setsuko、Kin Tatsuya、Miyashita Daisuke、Shiba Yusuke、Atobe Yoshitoshi、Kiyonari Hiroshi、Bando Kana、Shapiro A.M. James、Funakoshi Kengo、Kulkarni Rohit N.、Terauchi Yasuo、Shirakawa Jun
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 7 ページ: 104603-104603

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104603

    • 関連する報告書
      2022 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] Imeglimin Ameliorates β-Cell Apoptosis by Modulating the Endoplasmic Reticulum Homeostasis Pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Li Jinghe、Inoue Ryota、Togashi Yu、Okuyama Tomoko、Satoh Aoi、Kyohara Mayu、Nishiyama Kuniyuki、Tsuno Takahiro、Miyashita Daisuke、Kin Tatsuya、Shapiro A.M. James、Chew Resilind Su Ern、Teo Adrian Kee Keong、Oyadomari Seiichi、Terauchi Yasuo、Shirakawa Jun
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 71 号: 3 ページ: 424-439

    • DOI

      10.2337/db21-0123

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [備考] 群馬大学 生体調節研究所 代謝疾患医科学分野 白川研究室ホームページ

    • URL

      https://diabetes.imcr.gunma-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 群馬大学 生体調節研究所ホームページ

    • URL

      https://www.imcr.gunma-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 群馬大学ホームページ

    • URL

      https://www.gunma-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2025-01-30  

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