脂質修飾タンパク質の網羅的探索に基づく新規バイオマーカーの発見と応用

• 研究課題/領域番号: 26450125
• 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: 応用生物化学
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 内海 俊彦 山口大学, 創成科学研究科, 教授 (20168727)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: N-ミリストイル化 / プレニル化 / バイオマーカー探索 / 網羅的探索 / タンパク質脂質修飾 / タンパク質翻訳後修飾 / 細胞情報伝達 / 脂質修飾 / 網羅的解析

研究成果の概要

N-ミリストイル化タンパク質とプレニル化タンパク質は、その変異や過剰発現ががんや神経変性疾患をはじめとする多くの疾患と関与することが知られている。本研究では、まず、主として無細胞タンパク質合成系を用いたN-ミリストイル化タンパク質、プレニル化タンパク質の網羅的探索法の確立を行い、続いて、この手法を用いて新規バイオマーカーの探索を目的として、UniProtに収集された全ヒトタンパク質の中からN-ミリストイル化タンパク質の網羅的同定を行った。その結果、171個もの新規N-ミリストイル化タンパク質が見出され、これらの中に多数のバイオマーカーとなり得る疾患関連タンパク質が含まれる事が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of dually acylated proteins from complementary DNA resources by cell-free and cellular metabolic labeling. (2016)
  • 著者名/発表者名: Moriya K, Kimoto M, Matsuzaki K, Kiwado A, Takamitsu E, Utsumi T
  • 雑誌名: Analytical Biochemistry 巻: 511 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.ab.2016.07.025
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phytoestrogen Suppresses Efflux of the Diagnostic Marker Protoporphyrin IX in Lung Carcinoma. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujita H, Nagakawa K, Kobuchi H, Ogino T, Kondo Y, Inoue K, Shuin T, Utsumi T, Utsumi K, Sasaki J, Ohuchi H.
  • 雑誌名: Cancer Res 巻: 76 号: 7 ページ: 1837-1846
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-15-1484
  • 査読あり
• [雑誌論文] <i>N</i>-ミリストイル化タンパク質が担う多彩な生命現象 (2016)
  • 著者名/発表者名: 内海俊彦, 守屋康子
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 54 号: 7 ページ: 484-492
  • DOI: 10.1271/kagakutoseibutsu.54.484
  • NAID: 130006772569
  • ISSN: 0453-073X, 1883-6852
  • 査読あり
• [雑誌論文] Homozygous mutation of STXBP5L explains an autosomal recessive infantile-onset neurodegenerative disorder. (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Kumar, M.A. Corbett, N.JC. Smith, L.A. Jolly, C. Tan, D.J. Keating, M.D. Duffield, T. Utsumi, K. Moriya, K.R. Smith, A. Hoischen, K. Abbott, M.G. Harbord, A.G. Compton, J.A. Woenig, P. Arts, M. Kwint, N. Wieskamp, S. Gijsen, J.A. Veltman, M. Bahlo, J.G. Gleeson, E. Haan, J. Gecz.
  • 雑誌名: Human Molecular Genetics 巻: 24 号: 7 ページ: 2000-2010
  • DOI: 10.1093/hmg/ddu614
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of novel human N-myristoylated proteins from human complementary DNA resources by cell-free and ellular metabolic labeling analyses. (2015)
  • 著者名/発表者名: Emi Takamitsu, Motoaki Otsuka, Tatsuki Haebara, Manami Yano, Kanako Matsuzaki, Hirotsugu Kobuchi, Koko Moriya, Toshihiko Utsumi.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 号: 8 ページ: e0136360-e0136360
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0136360
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cellular localization of CoPK12, a Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase in mushroom Coprinopsis cinerea, is regulated by N-myristoylation and limited proteolysis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kaneko K, Tabuchi M, Sueyoshi N, Ishida A, Utsumi T, Kameshita I
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: in press 号: 1 ページ: 51-61
  • DOI: 10.1093/jb/mvu018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell-free identification of novel N-myristoylated proteins from complementary DNA resources using bioorthogonal myristic acid analogues. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takamitsu E, Fukunaga K, Iio Y, Moriya K, Utsumi T.
  • 雑誌名: Anal. Biochem. 巻: 464 ページ: 83-93
  • DOI: 10.1016/j.ab.2014.07.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Cell-Free Translocation System Using Extracts of Cultured Insect Cells to Yield Functional Membrane Proteins (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru E., Kei N., Yoko S., Satomi S., Keishi A., Satoshi S., Masaaki I., Takahiro H., Gunnar V. H., Toshihiko U., Keietsu A., Eiji A. and Nobuyuki U.
  • 雑誌名: Pros One 巻: 9 号: 12 ページ: e112874-e112874
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0112874
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 網羅的探索により見出したN-ミリストイル化された多重回膜貫通タンパク質の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 黄波戸亜哉, 松崎嘉奈子, 守屋康子, 内海俊彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] ミトコンドリア外膜タンパク質SAMM50 と特異的に相互作用するN-ミリストイル化タンパク質の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松崎嘉奈子, 岩永友花, 黄波戸亜哉, 守屋康子, 小渕浩嗣, 内海俊彦
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] ヘム代謝制御に基づく光感受性物質protoporphyrin IX蓄積機構の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田洋史, 永川恵介, 小渕浩嗣, 荻野哲也, 近藤洋一, 井上 啓史, 執印太郎, 内海俊彦, 内海耕慥, 佐々木順造, 大内淑代
  • 学会等名: 第 69 回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-08-30
• [学会発表] Lipidation of Arabidopsis CPK6 promotes the plasma membrane targeting and the stomata closure mediated by activation of SLAC1 in Arabidopsis guard cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Saito S, Hamamoto S, Sato Y, Uozumi N, Hashimoto K, Kudla J, Utsumi T, Moriya K, Tozawa Y, and Yamauchi S.
  • 学会等名: International workshop on Plant Membrane Biology
  • 発表場所: Annapolis, USA
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] ヒト多重回膜貫通タンパク質に生ずるタンパク質 N-ミリストイル化の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 黄波戸亜哉, 仁戸田紗希, 守屋康子, 内海俊彦
  • 学会等名: 第 57 回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 高知大学医学部（高知県南国市）
  • 年月日: 2016-05-27
• [学会発表] N-ミリストイル化されたミトコンドリアタンパク質 SAMM50, TOMM40, CHCHD3, CHCHD6 の間に生ずる相互作用の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松崎嘉奈子, 岩永友花, 守屋康子, 小渕浩嗣, 内海 俊彦
  • 学会等名: 第 57 回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 高知大学医学部（高知県南国市）
  • 年月日: 2016-05-27
• [学会発表] シロイヌナズナ CBL5 の発現解析と脂質修飾による細胞内局在調節機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹林昂亮、齋藤俊也、内海俊彦、守屋康子、加藤恵、佐藤陽子、武藤潤、越智直樹、橋本研志、Katrin Held、Jorg Kudla、上田実、横山隆亮、西谷和彦、浜本晋、魚住信之
  • 学会等名: 第５７回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス (岩手県盛岡市)
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] シロイヌナズナ CPK の脂質修飾による細胞内局在調節およひ輸送体活性調節の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤俊也、浜本晋、内海俊彦、守屋康子、松浦愛子、佐藤陽子、野口寛人、戸澤譲、山内清司、橋本 研志、Jorg Kudla、魚住信之
  • 学会等名: 第５７回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス (岩手県盛岡市)
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] タンパク質N末端配列情報に基づくヒトN-ミリストイル化タンパク質の網羅的探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 矢野愛美、大塚基顕、守屋康子、内海俊彦
  • 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大会
  • 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
• [学会発表] ミトコンドリア外膜タンパク質 SAMM50 および TOMM40 に生ずるN-ミリストイル化の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松崎嘉奈子、高光恵美、守屋康子、内海俊彦
  • 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大会
  • 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
• [学会発表] 無細胞タンパク質合成系における代謝標識法を用いた ヒトN-ミリストイル化タンパク質の網羅的同定の試み (2015)
  • 著者名/発表者名: 矢野愛美、大塚基顕、高光恵美、守屋康子、内海俊彦
  • 学会等名: 第56回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 島根大学大学会館（島根県松江市）
  • 年月日: 2015-05-29
• [学会発表] ミトコンドリア外膜タンパク質 SAMM50 および TOMM40 に生ずるN-ミリストイル化の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松崎嘉奈子、高光恵美、守屋康子、内海俊彦
  • 学会等名: 第56回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 島根大学大学会館（島根県松江市）
  • 年月日: 2015-05-29
• [学会発表] ミトコンドリア外膜タンパク質SAMM50に生ずるタンパク質 N‐ミリストイル化の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高光恵美、飯尾雄介、福永和貴、守屋康子、内海俊彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] シグナルペプチドに生ずるタンパク質 N-ミリストイル化の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 南風原 樹、大塚 基顕、林田 真梨子、高光 恵美、守屋 康子、内海 俊彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるIAN family 遺伝子の分子生物学的および形態学的解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久場遥、上野可南子、塩田真友、玉栄空輝、藤山加奈子、田代淳、市原直己、高坂智之、内海俊彦、山田守
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 無細胞タンパク質合成系におけるクリックケミストリーによる蛍光標識法を用いた新規ヒトN-ミリストイル化タンパク質の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高光恵美、福永和貴、飯尾雄介、守屋康子、内海俊彦
  • 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
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] シグナルペプチドに生じるN-ミリストイル化の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 南風原樹、高光恵美、守屋康子、内海俊彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度中四国支部大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-26 – 2014-09-27
• [学会発表] Click chemistryを用いたin vitro及びin vivo代謝標識法による脂質修飾タンパク質の検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林田真梨子、高光恵美、守屋康子、内海俊彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度中四国支部大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-26 – 2014-09-27
• [学会発表] 細胞周期制御タンパク質CDCA3はN-ミリストイル化されている (2014)
  • 著者名/発表者名: 矢野愛美、大塚基顕、高光恵美、守屋康子、内海俊彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度中四国支部大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-26 – 2014-09-27
• [学会発表] cDNAリソースと無細胞タンパク質合成系を用いた脂質修飾タンパク質の網羅的探索と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内海俊彦
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
  • 招待講演
• [備考] 山口大学農学部 生物機能科学科 内海俊彦
  • URL: http://www.agr.yamaguchi-u.ac.jp/member/utsumi/index.html
• [備考] 山口大学農学部 生物機能科学科 内海俊彦
  • URL: http://www.agr.yamaguchi-u.ac.jp/member/utsumi/index.html
• [備考] 内海俊彦
  • URL: http://www.agr.yamaguchi-u.ac.jp/member/utsumi/index.html