機能性ペプチドの高精度探索アルゴリズムを用いた翻訳制御抗腫瘍ペプチド探索法の開発

• 研究課題/領域番号: 24710222
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ゲノム医科学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 高橋 広夫 千葉大学, 園芸学研究科, 准教授 (30454367)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: バイオインフォマティクス / 翻訳抑制 / がん / 情報工学 / 癌 / 医療・福祉 / 薬学 / 医療･福祉

研究成果の概要

本研究では、バイオインフォマティクスに基づく、塩基配列データベースを横断的に、進化保存的ペプチドを探索するための方法論の開発と同定したペプチドの機能の実験的な検証とおよび、抗がんペプチドの可能性を検討する。
まず、ゲノムの小さなモデル植物のために基礎的な方法論を開発し、改良することで、動植物界に広く応用するための方法論を確立することに成功した。また、本手法の応用により同定したペプチドが機能を有することを確認できた。さらに、これまで、上皮系がん細胞の抗腫瘍効果があるとされていた4EBPペプチドについては、非皮系がん細胞でも効果のあることを実験的に確認することが出来た。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of novel Arabidopsis thaliana upstream open reading frames that control expression of the main coding sequences in a peptide sequence-dependent manner. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ebina I, Takemoto-Tsutsumi M, Watanabe S, Koyama H, Endo Y, Kimata K, Igarashi T, Murakami K, Kudo R, Ohsumi A, Noh AL, Takahashi H, Naito S, Onouchi H
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 43 号: 3 ページ: 1562-1576
  • DOI: 10.1093/nar/gkv018
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Application of a combination of a knowledge-based algorithm and 2-stage screening to hypothesis-free genomic data on irinotecan-treated patients for identification of a candidate single nucleotide polymorphism related to an adverse effect (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H., Sai K., Saito Y., Kaniwa N., Matsumura Y., Hamaguchi T., Shimada Y., Ohtsu A., Yoshino T., Doi T., Okuda H., Ichinohe R., Takahashi A., Doi A., Odaka Y., Okuyama M., Saijo N., Sawada J., Sakamoto H., and Yoshida T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 号: 8 ページ: e105160-e105160
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0105160
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Analysis of gene expression profiles of soft tissue sarcoma using a combination of knowledge-based filtering with integration of multiple statistics (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A., Nakayama R., Ishibashi N., Doi A., Ichinohe R., Ikuyo Y., Takahashi T., Marui S., Yasuhara K., Nakamura T., Sugita S., Sakamoto H., Yoshida T., Hasegawa T., and Takahashi H.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 号: 9 ページ: e106801-e106801
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0106801
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Changes in mRNA stability associated with cold stress in Arabidopsis cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Chiba Y, Mineta K, Hirai MY, Suzuki S, Kanaya S, Takahashi H, Onouchi H, Yamaguchi J, Naito S
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 54 号: 2 ページ: 180-194
  • DOI: 10.1093/pcp/pcs164
  • NAID: 10031145661
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Meta-analyses of microarays of Arabidopsis asymmetric leaves1 (as1), as2 and their modifying mutants reveal a critical role of the ETT pathway in stabilization of adaxial-abaxial patterning and cell division during leaf develonment. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, H., et al.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 54(3) 号: 3 ページ: 418-431
  • DOI: 10.1093/pcp/pct027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual regulation of AUXIN-RESPONSE-FACTOR3 gene expression by AS1-AS2, which maintains the status of DNA methylation, is involved in stabilization of leaf adaxial-abaxial partitioning in Arabidopsis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, M., et al.
  • 雑誌名: Development 巻: 140 号: 9 ページ: 1958-1969
  • DOI: 10.1242/dev.085365
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predictive value of high-molecular weight adiponectin in subjects with a higher risk of the development of metabolic syndrome: From a population based 5-year follow-up data. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kotooka N, Komatsu A, Takahashi H, Nonaka M, Kawaguchi C, Komoda H, Asaka M, Abe S, Taguchi I, Toyoda S, Nishiyama M, Inoue T, Node K.
  • 雑誌名: Int J Cardiol. 巻: 167(3) 号: 3 ページ: 1068-70
  • DOI: 10.1016/j.ijcard.2012.10.066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macrophage migration inhibitory factor and stearoyl-CoA desaturase 1: Potential prognostic markers for soft tissue sarcomas based on bioinformatics analyses (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H., Nakayama R., Hayashi S., Nemoto T., Murase Y., Nomura K., Takahashi T., Kubo K., Marui S., Yasuhara K., Nakamura T., Sueo T., Takahashi A., Tsutsumiuchi K., Ohta T., Kawai A., Sugita S., Yamamoto S., Kobayashi T., Honda H., Yoshida T., Hasegawa T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 号: 10 ページ: e78250-e78250
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0078250
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a candidate single-nucleotide polymorphism related to chemotherapeutic response through a combination of knowledge-based algorithm and hypothesis-free genomic data (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H., Kaniwa N., Saito Y., Sai K., Hamaguchi T., Shirao K., Shimada Y., Matsumura Y., Ohtsu A., Yoshino T., Takahashi A., Odaka Y., Okuyama M., Sawada J., Sakamoto H. and Yoshida T.
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 巻: 116 号: 6 ページ: 768-773
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2013.05.021
  • NAID: 110009687843
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduced GNG2 expression levels in mouse malignant melanomas and human melanoma cell lines (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Yajima
  • 雑誌名: Am. J. Cancer Res. 巻: 2 ページ: 322-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Berberine enhances defects in the establishment of leaf polarity in asymmetric leaves2 and asymmetric leaves1 of Arabidopsis thaliana (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Takahashi H, Kojima S, Sato N, Ohga K, Cha BY, Woo J-T, Nagai K, Horiguchi G, Tsukaya H, Machida Y and Machida C
  • 雑誌名: Plant Mol Biol 巻: 79 号: 6 ページ: 569-581
  • DOI: 10.1007/s11103-012-9929-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] BAIUCAS: a novel BLAST-based algorithm for the identification of upstream open reading frames with conserved amino acid sequences, and its application to the Arabidopsis thaliana genome (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: 28 号: 17 ページ: 2231-2241
  • DOI: 10.1093/bioinformatics/bts303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of novel rules for G-quadruplex-forming sequences in plants by using bioinformatics methods. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, et al.
  • 雑誌名: J Biosci Bioeng 巻: 114(5) 号: 5 ページ: 570-575
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2012.05.017
  • NAID: 110009553595
  • 査読あり
• [学会発表] Bioinformatic identification method of evolutional ranges for potential functional molecules on genomes (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H., Takahashi A., Takemoto M., Ebina I., Kimata K., Igarashi T., Kudo R., Osumi A., Naito S., and Onouchi H.
  • 学会等名: The Problem of the Origin of Life
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-26
• [学会発表] Analysis of gene expression profiles of soft tissue sarcoma using a combined method of knowledge-based filtering and integration of multiple statistics (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H., Takahashi A.
  • 学会等名: Computational Models in Biology and Medicine 2014
  • 発表場所: Cologne, Germany
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-19
• [学会発表] Knowledge-based bioinformatic analyses of microarrays predict that epigenetic regulator AS1-AS2 controls cell division through ETTIN in leaf adaxial-abaxial patterning (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H., Nakagawa A., Ishibashi N., Kojima S., Machida Y., and Machida C.
  • 学会等名: 25th International Conference on Arabidopsis Research - ICAR2014
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] Chemical genetic analyses infer that AS1-AS2 controls cell division through ETTIN in leaf adaxial-abaxial and medio-lateral patterning (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A., Takahashi H., Ito T., Kojima S., Machida Y., and Machida C.
  • 学会等名: 25th International Conference on Arabidopsis Research - ICAR2014
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] ASYMMETRIC LEAVES1 (AS1) and AS2 regulate the expression of AtIPT3 through AUXIN RESPONSE FACTOR3 / ETTIN function during leaf development in Arabidopsis thaliana (2014)
  • 著者名/発表者名: Kojima S., Takahashi H., Ishibashi N., Handayani A., Matsumura Y., Machida Y., and Machida C.
  • 学会等名: Auxins and Cytokinins in Plant Development-ACPD2014
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-04
• [学会発表] AS2 and BOB1 synergistically regulate cytokinin levels and the establishment of leaf adaxial-abaxial polarity through the ETT/ARF3-IPT3 pathway in Arabidopsis thaliana (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi N., Kojima S., Kojima M., Sakakibara H., Takahashi H., Machida C., and Machida Y.
  • 学会等名: International Symposium on Auxins and Cytokinins in Plant Development - ACPD2014
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-04
• [学会発表] 5'非翻訳領域にコードされた種間保存性ペプチドの網羅的探索・進化保存性評価手法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋広夫・高橋アンナ・竹本まり子・渡部峻・蝦名績・遠洞弥生・小山博彰・戸田智美・瀬戸隆太・内藤哲・尾之内均
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場 (広島)
• [学会発表] 植物ゲノムの非コード領域からのバイオインフォマティクスによる有用情報抽出法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋広夫
  • 学会等名: 第3回植物RNA研究ネットワークシンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 招待講演
• [学会発表] Searching for the Leaf-shape-controlling Genes Downstream of AS1 & AS2 and its modifiers (2013)
  • 著者名/発表者名: P. Prananingrum
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山)
• [学会発表] The ASYMMETRIC LEAVES1 (AS1)/AS2 Complex Is a Stabilizer for the Leaf Development in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Machida
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山)
• [学会発表] シロイヌナズナの葉の形態形成に関わるASYMMETRIC LEAVES2下流因子のマイクロアレイ解析による探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小島晶子
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山)
• [学会発表] DNA損傷試薬は、シロイヌナズナの葉の向背軸分化を特異的に阻害する (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川彩美
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山)
• [学会発表] 5'非翻訳領域における種間保存性の高い上流ORFの網羅的探索法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋広夫
  • 学会等名: 第44回化学工学会秋季大会
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
• [学会発表] 5'非翻訳領域にコードされた種間保存性の高いペプチドの網羅的探索法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋広夫
  • 学会等名: 第64回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(神戸)