リン酸化を時空間的に制御するタンパク質複合体の機能解明研究

• 研究課題/領域番号: 24592805
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能系基礎歯科学
• 研究機関: 九州歯科大学
• 研究代表者: 竹内 弘 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (70304813)
• 連携研究者: 高 靖 九州大学, 大学院歯学研究院, 助教 (40585882)
• 研究協力者: 張 釗 ; 長野 公喜 ; 王 大光
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: リン酸化 / 脱リン酸化 / 細胞内情報伝達 / 開口分泌 / 細胞内情伝達機構

研究成果の概要

タンパク質のリン酸化・脱リン酸化を担う複数の酵素と複合体を形成する分子 PRIP を見出したので、タンパク質リン酸化シグナルによる開口分泌の調節に焦点を当てて、この分子の役割の解明を目指した。最終年度には（１）PRIPのC2ドメインが他のC2ドメインとヘテロダイマーを形成すること（２）PRIPと結合するキナーゼAktのtomosyn という分子のリン酸化を介した開口分泌調節機構を見出した。
本課題の研究成果は、複数のリン酸化・脱リン酸化酵素を含む複合体により細胞内のリン酸化シグナルを時空間的に調節する機序の理解を進め、その異常に基づく疾患の病態解明に資するものである。

研究成果

• [雑誌論文] Promotion of insulin-induced glucose uptake in C2C12 myotubes by osteocalcin. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuka, S., Aonuma, F., Higashi, S., Ohsumi, T., Nagano, K., Mizokami, A., Kawakubo-Yasukochi, T., Masaki, C., Hosokawa, R. and Hirata, M. and Takeuchi, H.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 459 号: 3 ページ: 437-442
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.02.123
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tomosyn is a novel Akt substrate mediating insulin-dependent GLUT4 exocytosis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagano, K., Takeuchi, H., Gao, J., Mori, Y., Otani, T., Wang, D. and Hirata, M.
  • 雑誌名: The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 巻: 62 ページ: 62-71
  • DOI: 10.1016/j.biocel.2015.02.013
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Signaling pathway for adiponectin expression in adipocytes by osteocalcin. (2015)
  • 著者名/発表者名: Otani, T., Mizokami, A., Hayashi, Y., Gao, J., Mori, Y., Nakamura, S., Takeuchi, H. and Hirata, M.
  • 雑誌名: Cellular Signalling 巻: 27 号: 3 ページ: 532-544
  • DOI: 10.1016/j.cellsig.2014.12.018
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hetero-oligomerization of C2 domains of phospholipase C-related but catalytically inactive protein and synaptotagmin-1. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wang, D., Takeuchi, H., Gao, J., Zhang, Z. and Hirata, M.
  • 雑誌名: Advances in Biological Regulation 巻: 57 ページ: 120-129
  • DOI: 10.1016/j.jbior.2014.09.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Oral administration of osteocalcin improves glucose utilization by stimulating glucagon-like peptide-1 secretion. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizokami, A., Yasutake, Y., Higashi, S., Kawakubo-Yasukochi, T., Chishaki, S., Takahashi, I., Takeuchi, H. and Hirata, M.
  • 雑誌名: Bone 巻: 69 ページ: 68-79
  • DOI: 10.1016/j.bone.2014.09.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PRIP (phospholipase C-related but catalytically inactive protein) inhibits exocytosis by direct interactions with syntaxin 1 and SNAP-25 through its C2 domain (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhang, Z.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 288 号: 11 ページ: 7769-7780
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.419317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phospholipase C-related catalytically inactive protein, a novel microtubule-associated protein 1 light chain 3-binding protein, negatively regulates autophagosome formation (2013)
  • 著者名/発表者名: Umebayashi, H.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 432 号: 2 ページ: 268-274
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.01.119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Osteocalcin induces release of glucagon-like peptide-1 and thereby stimulates insulin secretion in mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Akiko Mizokami, Yu Yasutake, Jing Gao, Miho Matsuda, Ichiro Takahashi, Hiroshi Takeuchi, Masato Hirata
  • 雑誌名: Plos ONE 巻: 8 号: 2 ページ: e57375-e57375
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0057375
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phospholipase C-related but catalytically inactive protein, PRIP as a scaffolding protein for phospho-regulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama et al
  • 雑誌名: Advances in Bioloical Regulation 巻: 53 号: 3 ページ: 331-340
  • DOI: 10.1016/j.jbior.2013.07.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulated interaction of protein phosphatase 1 and protein phosphatase 2A with phospholipase C-related but catalytically inactive protein. (2012)
  • 著者名/発表者名: Goro Sugiyama, Hiroshi Takeuchi, Koki Nagano, Jing Gao, Yukiko Ohyama, Yoshide Mori, Masato Hirata
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 51 号: 16 ページ: 3394-403
  • DOI: 10.1021/bi2018128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phospholipase C-related but catalytically inactive protein (PRIP) modulates synaptosomal-associated protein 25 (SNAP-25) phosphorylation and exocytosis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Jing Gao, Hiroshi Takeuchi, Zhao Zhang, Mitsunori Fukuda and Masato Hirata
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 287 号: 13 ページ: 10565-10578
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.294645
  • 査読あり
• [学会発表] Hetero-oligomerization of C2 domains of phospholipase C-related but catalytically inactive protein and synaptotagmin-1. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wang, D., Takeuchi, H., Gao, J., Zhang, Z., Hirata, M.
  • 学会等名: Kyudai Oral Bioscience 2015 -9th International Symposium-
  • 発表場所: 福岡リーセントホテル（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-02-28
• [学会発表] Osteocalcin modifies insulin-induced glucose-uptake in cultured myotube. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuka, S., Aonuma, F., Hosokawa, R., Hirata, M., Takeuchi, H.
  • 学会等名: APC2015
  • 発表場所: 九州歯科大学講堂（福岡県北九州市）
  • 年月日: 2015-01-24
• [学会発表] 培養筋芽細胞を用いたオステオカルシンによる血糖調節修飾作用の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柄慎太郎、青沼史子、細川隆司、東泉、大住伴子、平田雅人、竹内弘
  • 学会等名: 第67回日本薬理学会西南部会
  • 発表場所: 産業医科大学（福岡県北九州市）
  • 年月日: 2014-11-23
• [学会発表] Phosphorylation of SNAP-25 by protein kinase-A is negatively involved in calcium-dependent exocytosis in PC12 cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Gao, J., Takeuchi, H., Wang D. and Hirata, M.
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Interaction of the C2 domains from different molecules. (2014)
  • 著者名/発表者名: Wang, D., Takeuchi, H., Gao, J., Hirata, M.
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Involvement of tomosyn in insulin-dependent GLUT4 exocytosis as an Akt-substrate. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagano, K., Takeuchi, H., Gao, J., Otani, T., Hirata, M.
  • 学会等名: 39th Hormone and Cell Regulation
  • 発表場所: Mont Sainte Odile, France
  • 年月日: 2014-10-09 – 2014-10-12
• [学会発表] 骨格筋に対するオステオカルシンの効果について， (2014)
  • 著者名/発表者名: 柄慎太郎、青沼史子、細川隆司、平田雅人、竹内弘
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] オステオカルシン受容体候補タンパク質 GPRC6A の免疫組織学的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 東泉、溝上顕子、大住伴子、平田雅人、竹内弘
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] オステオカルシン経口投与時の体内動態と糖代謝への作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 溝上顕子、安武雄、東泉、川久保-安河内友世、高橋一郎、竹内弘、平田雅人
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] Effect of osteocalcin on skeletal muscle cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuka, S., Aonuma, F., Hosokawa, R., Hirata, M. and Takeuchi, H.
  • 学会等名: IADR General Session
  • 発表場所: Capetown, South Africa
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-28
• [学会発表] Analysis of regulated interaction between Akt and PRIP. (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹内弘、杉山悟郎、長野公喜、大谷崇仁、高靖、平田雅人
  • 学会等名: 第 86 回日本生化学会
  • 発表場所: 横浜市
• [学会発表] Akt による開口分泌調節タンパク質 tomosyn のリン酸化の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長野公喜、竹内弘、高靖、杉山悟郎、大谷崇仁、平田雅人
  • 学会等名: 第 86 回日本生化学会
  • 発表場所: 横浜市
• [学会発表] Differential role of SNAP-25 phosphorylation by protein kinase A and C in SNARE complex formation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Gao, J, Takeuchi, H., Wang, D., Hirata, M
  • 学会等名: 第 86 回日本生化学会
  • 発表場所: 横浜市
• [学会発表] GLUT4 トランスロケーションにおける Akt による tomosyn のリン酸化の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長野公喜、竹内弘、杉山悟郎、大谷崇仁、平田雅人
  • 学会等名: 第 55 回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岡山市
• [学会発表] Molecular characterization of PRIP as an adaptor protein of Akt (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉山悟郎、竹内弘、長野公喜、大谷崇仁、平田雅人
  • 学会等名: 第 55 回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岡山市
• [学会発表] Identification of tomosyn as a new downstream target of Akt. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagano, K., Takeuchi, H., Sugiyama, G., Gao, J., Otani, T., Hirata, M.
  • 学会等名: EB2013
  • 発表場所: Boston, MA, USA
• [学会発表] Phosphorylation-dependent interaction of PRIP with Akt. (2013)
  • 著者名/発表者名: ugiyama, G., Nagano, K., Otani, T., Gao, J., Takeuchi, T., Hirata, M.
  • 学会等名: EB2013
  • 発表場所: Boston, MA, USA
• [学会発表] Involvement of Phospholipase C-related but catalytically inactive protein in regulated exocytosis through the pleckstrin homology and the C2 domains. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, H., Zhang, Z., Gao, J., Wang, DG., Hirata, M.
  • 学会等名: EB2013
  • 発表場所: Boston, MA, USA
• [学会発表] Phosphorylation of tomosyn by Akt is implicated in the regulation of GLUT4 translocation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagano, K. Takeuchi, H., Gao, J., Otani, T., Hirata, M.
  • 学会等名: The 8th Japan-Korea Conference on Celllular Signaling for Young Scientists
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] Negative regulation of exocytosis by PRIP through intermolecular interactions. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, H., Zhang, Z., Gao, J., Wang, D., Hirata, M.
  • 学会等名: 第86回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] Regulation of Phospholipase C-related but Catalytically Inactive Protein in Exocytosis by Direct Interaction with Syntaxin 1 and SNAP-25. (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhang, Z., Takeuchi, H., Gao, J., Wang, D., Hirata, M.
  • 学会等名: International Symposium on Human Resource Deelopment towards Global Initiative
  • 発表場所: タイ王国
• [学会発表] Direct interaction of phospholipase C-related but catalytically inactive protein with syntaxin 1A and SNAP25 through C2 domain. (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhang, Z., Takeuchi, H., Gao, J., Wang, D., Hirata, M.
  • 学会等名: 22nd IUBMB & 37th FEBS Congress
  • 発表場所: スペイン
• [学会発表] Role of phosphorylation of SNAP-25 by protein kinase A on SNARE complex formation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Gao, J., Takeuchi, H., Hirata, M.
  • 学会等名: 22nd IUBMB & 37th FEBS Congress
  • 発表場所: スペイン
• [備考] 所属研究室ホームページ
  • URL: http://www.kyu-dent.ac.jp/research/lecture/oral_pharmacological
• [備考] 所属分野ホームページ
  • URL: http://www.kyu-dent.ac.jp/research/lecture/oral_pharmacological