細胞の極性を制御するリン酸化シグナルの解明

• 研究課題/領域番号: 25251021
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 貝淵 弘三 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (00169377)
• 研究分担者: 西岡 朋生 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70435105) ; 天野 睦紀 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90304170) ; 黒田 啓介 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (80631431) ; 中牟田 信一 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20647474) ; 渡辺 崇 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10402562)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 46,930千円 (直接経費: 36,100千円、間接経費: 10,830千円); 2015年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円); 2014年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円); 2013年度: 19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円)
• キーワード: 細胞内情報伝達 / 細胞極性 / リン酸化 / 質量分析

研究成果の概要

極性の獲得とその維持はそれに基づく生体の生理機能維持のために重要であり、Par遺伝子群を代表とする多数の極性制御因子の研究が進んでいる。本研究では、極性因子下流のシグナル伝達経路に多数存在するプロテインキナーゼの基質探索とその生理機能の解明を行った。独自に開発したキナーゼ特異的基質の探索法により多数の極性関連キナーゼの基質候補を得た。また、得られた基質のリン酸化について極性形成過程における時間空間的なプロファイリング、機能抑制型もしくはリン酸化部位の変異体等を用いた生理機能の解析を行い、神経軸索決定機構、細胞移動制御機構における極性関連キナーゼとその基質の役割を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Discovery of Long-Range Inhibitory Signaling to Ensure Single Axon Formation (2017)
  • 著者名/発表者名: Takano T, Wu M, Nakamuta S, Naoki H, Ishizawa N, Namba T, Watanabe T, Xu C, Hamaguchi T, Yura Y, Amano M, Hahn KM, Kaibuchi K
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 印刷中
  • NAID: 120006325188
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phosphorylation Signals in Striatal Medium Spiny Neurons (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagai T, Yoshimoto J, Kannon T, Kuroda K, Kaibuchi K
  • 雑誌名: Trends in Pharmacological Sciences 巻: 37 号: 10 ページ: 858-71
  • DOI: 10.1016/j.tips.2016.07.003
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Focused Proteomics Revealed a Novel Rho-kinase Signaling Pathway in the Heart (2016)
  • 著者名/発表者名: Yura Y, Amano M, Takefuji M, Bando T, Suzuki K, Kato K, Hamaguchi T, Hasanuzzaman Shohag M, Takano T, Funahashi Y, Nakamuta S, Kuroda K, Nishioka T, Murohara T, Kaibuchi K
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: 41 号: 2 ページ: 105-120
  • DOI: 10.1247/csf.16011
  • NAID: 130005405432
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PAR3-aPKC regulates Tiam1 by modulating suppressive internal interactions. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuzawa, K., Akita, H., Watanabe, T., Kakeno, M., Matsui, T., Wang, S., and Kaibuchi, K.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 巻: in press 号: 9 ページ: 1511-23
  • DOI: 10.1091/mbc.e15-09-0670
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphoproteomics of the Dopamine Pathway Enables Discovery of Rap1 Activation as a Reward Signal In Vivo (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagai T, Nakamuta S, Kuroda K, Nakauchi S, Nishioka T, Takano T, Zhang X, Tsuboi D, Funahashi Y, Nakano T, Yoshimoto J, Kobayashi K, Uchigashima M, Watanabe M, Miura M, Nishi A, Kobayashi K, Yamada K, Amano M, Kaibuchi K
  • 雑誌名: Neuron 巻: 89 (3) 号: 3 ページ: 550-65
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2015.12.019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Radial Glial Cell-Neuron Interaction Directs Axon Formation at the Opposite Side of the Neuron from the Contact Site. (2015)
  • 著者名/発表者名: Xu, C.;Funahashi, Y.;Watanabe, T.;Takano, T.;Nakamuta, S.;Namba, T.;Kaibuchi, K.
  • 雑誌名: J NEUROSCI 巻: 35 号: 43 ページ: 14517-14532
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1266-15.2015
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] TTBK2 with EB1/3 regulates microtubule dynamics in migrating cells through KIF2A phosphorylation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Kakeno, M., Matsui, T., Sugiyama, I., Arimura, N., Matsuzawa, K., Shirahige, A., Ishidate, F., Nishioka, T., Taya, S., Hoshino, M., and Kaibuchi, K.
  • 雑誌名: J Cell Biol 巻: 210 号: 5 ページ: 737-751
  • DOI: 10.1083/jcb.201412075
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Extracellular and Intracellular Signaling for Neuronal Polarity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Namba, T.;Funahashi, Y.; Nakamuta, S.;Xu, C.;Takano, T.;Kaibuchi, K.
  • 雑誌名: Physiol Rev 巻: 95 号: 3 ページ: 995-1024
  • DOI: 10.1152/physrev.00025.2014
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Phosphoproteomic Analysis Using the WW and FHA Domains as Biological Filters (2015)
  • 著者名/発表者名: Hasanuzzaman Shohag, M., Nishioka, T., Uddin Ahammad, R., Nakamuta, S., Yura, Y., Hamaguchi, T., Kaibuchi, K., and Amano, M.
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: 40 号: 2 ページ: 95-104
  • DOI: 10.1247/csf.15004
  • NAID: 130005094036
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinase-interacting substrate screening is a novel method to identify kinase substrates. (2015)
  • 著者名/発表者名: Amano, M., Hamaguchi, T., Shohag, M. H., Kozawa, K., Kato, K., Zhang, X., Yura, Y., Matsuura, Y., Kataoka, C., Nishioka, T., and Kaibuchi, K.
  • 雑誌名: J Cell Biol 巻: 209 号: 6 ページ: 895-912
  • DOI: 10.1083/jcb.201412008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neuronal polarization. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takano, T.; Xu, C.; Funahashi, Y.;Namba, T.;Kaibuchi, K.
  • 雑誌名: Development 巻: 142 号: 12 ページ: 2088-2093
  • DOI: 10.1242/dev.114454
  • NAID: 40021797273
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] PAR3 and aPKC regulate Golgi organization through CLASP2 phosphorylation to generate cell polarity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Watanabe, T., Matsuzawa, K., Kakeno, M., Okumura, N., Sugiyama, I., Itoh, N., and Kaibuchi, K.
  • 雑誌名: Molecular Biology of the Cell 巻: 26 号: 4 ページ: 751-761
  • DOI: 10.1091/mbc.e14-09-1382
  • 査読あり
• [雑誌論文] <i>In vivo</i> Screening for Substrates of Protein Kinase A Using a Combination of Proteomic Approaches and Pharmacological Modulation of Kinase Activity (2015)
  • 著者名/発表者名: Hamaguchi, T., Nakamuta, S., Funahashi, Y., Takano, T., Nishioka, T., Shohag, M.H., Yura, Y., Kaibuchi, K., and Amano, M.
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: 40 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1247/csf.14014
  • NAID: 130004712922
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Developing novel methods to search for substrates of protein kinases such as Rho-kinase (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishioka T, Shohag MH, Amano M, Kaibuchi K
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta 巻: - 号: 10 ページ: 1663-1666
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2015.03.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Disrupted-in-schizophrenia 1 regulates transport of ITPR1 mRNA for synaptic plasticity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi D, Kuroda K, Tanaka M, Namba T, Iizuka Y, Taya S, Shinoda T, Hikita T, Muraoka S, Iizuka M, Nimura A, Mizoguchi A, Shiina N, Sokabe M, Okano H, Mikoshiba K, Kaibuchi K
  • 雑誌名: Nature Neuroscience 巻: in press 号: 5 ページ: 698-707
  • DOI: 10.1038/nn.3984
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neuronal polarization in vivo: Growing in a complex environment. (2014)
  • 著者名/発表者名: Funahashi, Y., Namba, T., Nakamuta, S., and Kaibuchi, K.
  • 雑誌名: Current opinion in neurobiology 巻: 27 ページ: 215-223
  • DOI: 10.1016/j.conb.2014.04.009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Plk1 Phosphorylates CLIP-170 and Regulates Its Binding to Microtubules for Chromosome Alignment (2014)
  • 著者名/発表者名: Kaneko M., Matsuzawa K., Matsui T., Akita H., Sugiyama I., Ishidate F., Nakano A., Takashima S., Goto H., Inagaki M., Kaibuchi K., and Watanabe T.
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: 39 号: 1 ページ: 45-59
  • DOI: 10.1247/csf.14001
  • NAID: 130004053900
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pioneering Axons Regulate Neuronal Polarization in the Developing Cerebral Cortex. (2014)
  • 著者名/発表者名: Namba T, Kibe Y, Funahashi Y, Nakamuta S, Takano T, Ueno T, Shimada A, Kozawa S, Okamoto M, Shimoda Y, Oda K, Wada Y, Masuda T, Sakakibara A, Igarashi M, Miyata T, F-S Catherine, Takeuchi K, Kaibuchi K.
  • 雑誌名: Neuron 巻: 81(4) 号: 4 ページ: 814-829
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2013.12.015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ERK2-mediated phosphorylation of Par3 regulates neuronal polarization. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Funahashi, Takashi Namba, Shin Fujisue, Norimichi Itoh, Shinichi Nakamuta, Katsuhiro Kato, Akiko Shimada, Chundi Xu, Wei Shan, Tomoki Nishioka, Kozo Kaibuchi
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 33 号: 33 ページ: 13270-13285
  • DOI: 10.1523/jneurosci.4210-12.2013
  • 査読あり
• [学会発表] KIOSS法によるPKCのリン酸化基質スクリーニングと その候補分子の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西岡 朋生
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会・第11回日本ケミカルバイオロジー学会 合同大会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-06-15
• [学会発表] Extracellular and intracellular signaling for neuronal polarity (2015)
  • 著者名/発表者名: Kozo Kaibuchi
  • 学会等名: EMBO Cortical Neural Development
  • 発表場所: Taipei (Taiwan)
  • 年月日: 2015-12-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 生体内における神経細胞の極性形成機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 貝淵 弘三
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] Neuronal polarization in vivo: Growing in a complex environment (2015)
  • 著者名/発表者名: Kozo Kaibuchi
  • 学会等名: EMBO Workshop Cotrical Development in Health and Disease
  • 発表場所: Rehovot (Israel)
  • 年月日: 2015-04-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Neuronal polarization in vivo: growing in a complex environment (2015)
  • 著者名/発表者名: Kozo Kaibuchi
  • 学会等名: Emerging concepts of the neuronal cytoskeleton (w15-46)
  • 発表場所: Puerto Varas, Chile
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-26
  • 招待講演
• [学会発表] リン酸化セリン・スレオニン結合モチーフを生物学的フィルターとして用いたリン酸化プロテオミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 西岡 朋生
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都府京都市左京区岩倉大鷺町、国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Protein phosphorylation remains as a black box in signal transduction: developing a new method to search for substrates of protein kinases such as Rho-kinase. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kozo Kaibuchi
  • 学会等名: 8th International Conference Inhibitors of Protein Kinases (IPK2014)
  • 発表場所: Warsaw, Poland
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] Systematic Substrate Screening of Protein Kinases using a Functional Proteomic Approach (2014)
  • 著者名/発表者名: Mutsuki Amano
  • 学会等名: 8th International Conference Inhibitors of Protein Kinases (IPK2014)
  • 発表場所: Warsaw, Poland
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-25
• [学会発表] Molecular mechanisms regulating formation, polarity and migration in the developing brain (2014)
  • 著者名/発表者名: Kozo Kaibuchi
  • 学会等名: 12th Meeting of the Asian-Pacific Society for Neurochemistry (APSN)2014
  • 発表場所: Kaohsiung (Ta-Kao), Taiwan
  • 年月日: 2014-08-23 – 2014-08-26
  • 招待講演
• [学会発表] Protein Phosporylation in Signal transduction (2014)
  • 著者名/発表者名: Kozo Kaibuchi
  • 学会等名: the 17th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (WCP2014)
  • 発表場所: Cape town, South Africa
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-18
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of the Rho Family Gtpases and Related Kinases in Polarized Migration (2014)
  • 著者名/発表者名: Kozo Kaibuchi
  • 学会等名: GRC (Gordon Research Conference) Signaling by Adhesion Receptors
  • 発表場所: ME(Maine), USA
  • 年月日: 2014-06-22 – 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] Protein phosphorylation remains a black box in signal transduction: Developing a new method to search for substrates of polarity kinases including Rho-kinase (2014)
  • 著者名/発表者名: Mutsuki Amano
  • 学会等名: The 4th Asia Pacific Protein Association (APPA) Conference
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-05-17 – 2014-05-20
  • 招待講演
• [学会発表] 神経関連キナーゼの基質の網羅的解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 天野 睦紀
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学学会年会
  • 発表場所: とりぎん文化会館 （鳥取市）
• [学会発表] In vivo Screening of Kinase-Specific Substrates by Phosphatase Inhibitor and Kinase Inhibitor Substrate Screening (PIKISS) (2013)
  • 著者名/発表者名: 西岡 朋生
  • 学会等名: The 25th CDB Meeting Cilia and Centrosomes: from Fertilization to Cancer
  • 発表場所: 理研CDB （神戸市）
• [学会発表] 質量分析を用いたキナーゼ特異的基質探索法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西岡 朋生
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: ウインクあいち （名古屋市）
• [学会発表] In vivo Screening of Kinase-Specific Substrates by Phosphatase Inhibitor and Kinase Inhibitor Substrate Screening (PIKISS) (2013)
  • 著者名/発表者名: 西岡 朋生
  • 学会等名: HUPO 12th Annual World Congress
  • 発表場所: パシフィコ横浜 （横浜市）
• [学会発表] Neuronal polarity in vitro and in vivo
  • 著者名/発表者名: Kozo Kaibuchi
  • 学会等名: International Symposium"Neocortical Organization 2"
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター （岡崎市）
  • 招待講演
• [学会発表] 蛋白質修飾によるシグナル伝達研究の新展開
  • 著者名/発表者名: 貝淵 弘三
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学学会年会
  • 発表場所: とりぎん文化会館 （鳥取市）
  • 招待講演
• [学会発表] Neuronal polarity in vitro and in vivo
  • 著者名/発表者名: Kozo Kaibuchi
  • 学会等名: ASCB2013
  • 発表場所: New orleans, USA
  • 招待講演
• [学会発表] 神経関連キナーゼの基質の網羅的解析
  • 著者名/発表者名: 天野 睦紀
  • 学会等名: 第２７回日本医用マススペクトル学会東海支部講演会
  • 発表場所: 名古屋大学医学部 （名古屋市）
  • 招待講演