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精密定量プロテオミクスを用いたシグナル伝達の包括的解析

公募研究

研究領域数理解析に基づく生体シグナル伝達システムの統合的理解
研究課題/領域番号 17H06011
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関九州大学

研究代表者

松本 雅記  九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (60380531)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワードプロテオミクス / シグナル伝達 / 定量プロテオミクス / リン酸化 / 絶対定量 / プロテオーム
研究実績の概要

細胞運命決定・増殖などの本質的な生命現象は細胞外刺激が引き起こす細胞内シグナル伝達によって規定されている。これまでシグナル伝達に関与するタンパク質が多数同定され、それらの間で起きる相互作用やリン酸化反応を介してシグナル伝達経路が形成されていることが示されている。一方で、同一シグナル経路が刺激の種類や強さによって異なるアウトプットを生み出す機構などはほとんど不明である。近年、シグナル伝達を数理モデルに落とし込んで理解する試みがなされているが、シグナル伝達因子の濃度情報や網羅的な飜訳後修飾のダイナミクスデータの不足が大きな障害となっている。本研究では独自に開発してきたタンパク質精密定量法iMPAQT法を応用し、細胞内シグナル伝達ネットワークにおけるタンパク質発現絶対量計測やネットワーク動態(リン酸化や相互作用の変化)計測に応用し、シグナル伝達の特異性や多様性を生み出す動作原理の解明を試みた。
現在のiMPAQT法はmTRAQ試薬を用いた質量タグの導入によって内部標準と試料ペプチドを区別しているが、より利便性や感度を高めるために、安定同位体標識アミノ酸の導入による内部標準の作製を実施した。確立された手法を用いて、数種類のがん細胞株を対象にシグナル伝達分子を対象とした絶対量計測を試みた。多くのシグナル伝達系の構成要素を検出することが可能であり、シグナル伝達経路の構造的特徴を定量化に成功した。さらに、30,000以上のリン酸化部位を同定しデータベース化し、iMPAQTのワークフローを適用し、様々な刺激に応答するリン酸化変動を計測するための計測メソッドを構築した、迅速に任意のタンパク質リン酸化を計測可能な技術を確立した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Tricarboxylic acid cycle activity suppresses acetylation of mitochondrial proteins during early embryonic development in Caenorhabditis elegans.2019

    • 著者名/発表者名
      Hada Kazumasa、Hirota Keiko、Inanobe Ai、Kako Koichiro、Miyata Mai、Araoi Sho、Matsumoto Masaki、Ohta Reiya、Arisawa Mitsuhiro、Daitoku Hiroaki、Hanada Toshikatsu、Fukamizu Akiyoshi
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 294 号: 9 ページ: 3091-3099

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.004726

    • NAID

      120007133475

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bcl11b sets pro-T cell fate by site-specific cofactor recruitment and by repressing Id2 and Zbtb162018

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa Hiroyuki、Romero-Wolf Maile、Yui Mary A.、Ungerb?ck Jonas、Quiloan Maria L. G.、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I.、Tanaka Tomoaki、Rothenberg Ellen V.
    • 雑誌名

      Nature Immunology

      巻: 19 号: 12 ページ: 1427-1440

    • DOI

      10.1038/s41590-018-0238-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of the physiological substrates of PDIp, a pancreas-specific protein-disulfide isomerase family member2018

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Takushi、Nakamura Orie、Saito Michiko、Tsuru Akio、Matsumoto Masaki、Kohno Kenji、Inaba Kenji、Kadokura Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 号: 48 ページ: 18421-18433

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.003694

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The jPOST environment: an integrated proteomics data repository and database2018

    • 著者名/発表者名
      Moriya Yuki、Kawano Shin、Okuda Shujiro、Watanabe Yu、Matsumoto Masaki、Takami Tomoyo、Kobayashi Daiki、Yamanouchi Yoshinori、Araki Norie、Yoshizawa Akiyasu C、Tabata Tsuyoshi、Iwasaki Mio、Sugiyama Naoyuki、Tanaka Satoshi、Goto Susumu、Ishihama Yasushi
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 47 号: D1 ページ: 1218-1224

    • DOI

      10.1093/nar/gky899

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Trans-omic Analysis Reveals Selective Responses to Induced and Basal Insulin across Signaling, Transcriptional, and Metabolic Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Kawata Kentaro、Hatano Atsushi、Yugi Katsuyuki、Kubota Hiroyuki、Sano Takanori、Fujii Masashi、Tomizawa Yoko、Kokaji Toshiya、Tanaka Kaori Y.、Uda Shinsuke、Suzuki Yutaka、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I.、Saitoh Kaori、Kato Keiko、Ueno Ayano、Ohishi Maki、Hirayama Akiyoshi、Soga Tomoyoshi、Kuroda Shinya
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 7 ページ: 212-229

    • DOI

      10.1016/j.isci.2018.07.022

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transcription Factor PU.1 Represses and Activates Gene Expression in Early T Cells by Redirecting Partner Transcription Factor Binding2018

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa Hiroyuki、Ungerb?ck Jonas、Wang Xun、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I.、Cohen Sarah M.、Tanaka Tomoaki、Rothenberg Ellen V.
    • 雑誌名

      Immunity

      巻: 48 号: 6 ページ: 1119-1134.e7

    • DOI

      10.1016/j.immuni.2018.04.024

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Insulin-like growth factor 1 receptor stabilizes the ETV6-NTRK3 chimeric oncoprotein by blocking its KPC1/Rnf123-mediated proteasomal degradation2018

    • 著者名/発表者名
      Tognon, C. E., Rafn, B., Cetinbas, N. M., Kamura, T., Trigo, G., Rotblat, B., Okumura, F., Matsumoto, M., Chow, C., Davare, M., Pollak, M., Mayor, T., and Sorensen, P. H.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 293 号: 32 ページ: 12502-12515

    • DOI

      10.1074/jbc.ra117.000321

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The promise of targeted proteomics for quantitative network biology2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I
    • 雑誌名

      Current Opinion in Biotechnology

      巻: 54 ページ: 88-97

    • DOI

      10.1016/j.copbio.2018.02.014

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PKM1 Confers Metabolic Advantages and Promotes Cell-Autonomous Tumor Cell Growth.2018

    • 著者名/発表者名
      M Morita, T Sato, M Nomura, Y Sakamoto, Y Inoue, R Tanaka, S Ito, K Kurosawa, K Yamaguchi, Y Sugiura, H Takizaki, Y Yamashita, R Katakura, I Sato, Y Okada, H Watanabe, G Kondoh, et al.
    • 雑誌名

      Cancer Cell

      巻: 12 号: 3 ページ: 355-367

    • DOI

      10.1016/j.ccell.2018.02.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Noncanonical Pathway for Regulation of CCL2 Expression by an mTORC1-FOXK1 Axis Promotes Recruitment of Tumor-Associated Macrophages2017

    • 著者名/発表者名
      Nakatsumi Hirokazu、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 21 号: 9 ページ: 2471-2486

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.11.014

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Robotic crowd biology with Maholo LabDroids.2017

    • 著者名/発表者名
      Yachie N; Robotic Biology Consortium (inc. Masaki Matsumoto)., Natsume T.
    • 雑誌名

      Nature Biotechnology

      巻: 35 号: 4 ページ: 310-312

    • DOI

      10.1038/nbt.3758

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] iMPAQT: a scalable and flexible platform for the quantification of proteins of interest2018

    • 著者名/発表者名
      松本 雅記、中山 敬一
    • 学会等名
      第91回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] iMPAQT ver.2.0: 拡張性と柔軟性を備えたタンパク質絶対定量プラットフォーム2018

    • 著者名/発表者名
      松本 雅記、中山 敬一
    • 学会等名
      MSP2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] obotics promotes accurate and reproducible data acquisition in proteomics2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Matsumoto
    • 学会等名
      Robotics and Semantic Systems for Biology Symposium 2
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] iMPAQT: A Platform for Large-Scale Targeted Proteomics Based on an in Vitro Human Proteome2017

    • 著者名/発表者名
      松本雅記、中山敬一
    • 学会等名
      JPrOS2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] iMPAQT: A platform for large-scale targeted proteomics based on an in vitro human proteome2017

    • 著者名/発表者名
      松本雅記
    • 学会等名
      第65質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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