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摂動による迅速な翻訳応答を捉えるプロテオームリボソームプロファイリング法の開発

公募研究

研究領域代謝アダプテーションのトランスオミクス解析
研究課題/領域番号 20H04844
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 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

今見 考志  京都大学, 薬学研究科, 特定研究員 (30528344)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードプロテオミクス / 翻訳 / リボソーム / 新生鎖 / ピューロマイシン / 摂動
研究開始時の研究の概要

本研究では、質量分析装置を用いてリボソーム上で合成されている新生ポリペプチド鎖を大規模にプロファイルするテクノロジー(プロテオームリボソームプロファイリング法)を創出することを目的とする。さらに本法を用いて、従来の総タンパク質を対象としたプロテオーム解析では捉えることが困難であった摂動によって誘導される分オーダーの翻訳応答をモニターし、翻訳レベルでの迅速なタンパク質合成制御機構を明らかにする。

研究実績の概要

本研究では、質量分析装置を用いてリボソーム上で合成されている新生ポリペプチド鎖を大規模にプロファイルするテクノロジー(Uchiyama et al., bioRxiv 2021, pSNAP法: Puromycin- and SILAC-labeling based Nascent Polypeptidome Profilng)と(Uchiyama et al., J. Biochem. 2020, OPP-SILAC法)を開発した。さらに本法を用いて、従来の総タンパク質を対象としたプロテオーム解析では捉えることが困難であった摂動によって誘導される分オーダーの翻訳応答をモニターし、翻訳レベルでの迅速なタンパク質合成制御機構を明らかにした。具体的には、LPSで刺激したマクロファージ細胞の翻訳応答やマウス初代神経細胞の分化過程での翻訳応答を明らかにした。本法は従来よりも安価、簡便(化学標識やリボソームの精製を必要としない)、新生タンパク質と非特異タンパク質を区別することが可能といった特長を有する。今後は、開発した手法を用いてin vivoやex vivoでの翻訳応答を捉えることが可能な技術に拡張していく予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 4件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Cyclin J-CDK complexes limit innate immune responses by reducing proinflammatory changes in macrophage metabolism2022

    • 著者名/発表者名
      Chong Yee Kien、Tartey Sarang、Yoshikawa Yuki、Imami Koshi、Li Songling、Yoshinaga Masanori、Hirabayashi Ai、Liu Guohao、Vandenbon Alexis、Hia Fabian、Uehata Takuya、Mino Takashi、Suzuki Yutaka、Noda Takeshi、Ferrandon Dominique、Standley Daron M.、Ishihama Yasushi、Takeuchi Osamu
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 15 号: 729 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1126/scisignal.abm5011

    • 関連する報告書
      2021 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] ABIN1 is a signal‐induced autophagy receptor that attenuates NF‐κB activation by recognizing linear ubiquitin chains2022

    • 著者名/発表者名
      Shinkawa Y, Imami K, Fuseya Y, Sasaki K, Ohmura K, Ishihama Y, Morinobu A, Iwai K.
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: In press 号: 9 ページ: 1147-1164

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14323

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel Roles of Small Extracellular Vesicles in Regulating the Quiescence and Proliferation of Neural Stem Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Jingtian、Uchiyama Junki、Imami Koshi、Ishihama Yasushi、Kageyama Ryoichiro、Kobayashi Taeko
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 9

    • DOI

      10.3389/fcell.2021.762293

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biotinylation-based proximity labelling proteomics: basics, applications and technical considerations2021

    • 著者名/発表者名
      Niinae Tomoya、Ishihama Yasushi、Imami Koshi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 170 号: 5 ページ: 569-576

    • DOI

      10.1093/jb/mvab123

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Combinatorial analysis of translation dynamics reveals eIF2 dependence of translation initiation at near-cognate codons2021

    • 著者名/発表者名
      Ichihara Kazuya、Matsumoto Akinobu、Nishida Hiroshi、Kito Yuki、Shimizu Hideyuki、Shichino Yuichi、Iwasaki Shintaro、Imami Koshi、Ishihama Yasushi、Nakayama Keiichi I
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 49 号: 13 ページ: 7298-7317

    • DOI

      10.1093/nar/gkab549

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of Endogenous Kinase Substrates by Proximity Labeling Combined with Kinase Perturbation and Phosphorylation Motifs.2021

    • 著者名/発表者名
      Niinae T, Imami K, Sugiyama N, Ishihama Y.
    • 雑誌名

      Mol Cell Proteomics

      巻: 20 ページ: 100119-100119

    • DOI

      10.1016/j.mcpro.2021.100119

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Escherichia coli S2P intramembrane protease RseP regulates ferric citrate uptake by cleaving the sigma factor regulator FecR2021

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Tatsuhiko、Niinae Tomoya、Tsumagari Kazuya、Imami Koshi、Ishihama Yasushi、Hizukuri Yohei、Akiyama Yoshinori
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 296 ページ: 100673-100673

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.100673

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protein Synthesis in the Developing Neocortex at Near-Atomic Resolution Reveals Ebp1-Mediated Neuronal Proteostasis at the 60S Tunnel Exit2021

    • 著者名/発表者名
      Kraushar M、Krupp F、Harnett D、Turko P、Ambrozkiewicz M、Sprink T、Imami K、Gnnigmann M、Zinnall U、Vieira-Vieira C、Schaub T、Mnster-Wandowski A、Brger J、Borisova E、Yamamoto H、Rasin M-R、Ohler U、Beule D、Mielke T、Tarabykin V、Landthaler M、Kramer G、Vida I、Selbach M、Spahn C
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 81 号: 2 ページ: 304-322.e16

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2020.11.037

    • 関連する報告書
      2021 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] pSNAP: Proteome-wide analysis of elongating nascent polypeptide chains2021

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama Junki、Roy Rohini、Wang Dan Ohtan、Morikawa Kazuya、Kawahara Yuka、Iwasaki Mio、Yoshino Chiaki、Mishima Yuichiro、Ishihama Yasushi、Imami Koshi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: online

    • DOI

      10.1101/2021.09.22.461445

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Monitoring mitochondrial translation by pulse SILAC2021

    • 著者名/発表者名
      Imami Koshi、Selbach Matthias、Ishihama Yasushi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: online

    • DOI

      10.1101/2021.01.31.428997

    • 関連する報告書
      2021 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] A critical period of translational control during brain development at codon resolution2021

    • 著者名/発表者名
      Harnett Dermot、Ambrozkiewicz Mateusz C.、Zinnall Ulrike、Rusanova Alexandra、Borisova Ekaterina、Dannenberg Rike、Imami Koshi、M?nster-Wandowski Agnieszka、Fauler Beatrix、Mielke Thorsten、Selbach Matthias、Landthaler Markus、Spahn Christian M.T.、Tarabykin Victor、Ohler Uwe、Kraushar Matthew L.
    • 雑誌名

      bioRiv

      巻: online

    • DOI

      10.1101/2021.06.23.449626

    • 関連する報告書
      2021 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] Quantitative nascent proteome profiling by dual-pulse labelling with O-propargyl-puromycin and stable isotope-labelled amino acids2020

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama Junki、Ishihama Yasushi、Imami Koshi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 169 号: 2 ページ: 227-236

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa104

    • NAID

      40022513821

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] "Dissecting co-translational regulation by in-depth analysis of elongating nascent polypeptide chains"2021

    • 著者名/発表者名
      Koshi Imami, Junki Uchiyama, Roy Rohini, Dan Ohtan Wang, Yuichiro Mishima, Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      10th Asia-Oceania Human Proteome Organization Congress
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 翻訳制御のプロテオミクス2021

    • 著者名/発表者名
      今見考志
    • 学会等名
      第6回日本医用マススペクトル学会西部会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新生ポリペプチド鎖オミクスによる共翻訳修飾解析2021

    • 著者名/発表者名
      今見考志, 内山純貴、Roy Rohini, 王丹、三嶋雄一郎、石濱泰
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] N末端プロテオミクスによる新規翻訳開始点の同定2021

    • 著者名/発表者名
      西田 紘士、今見 考志、石濱 泰
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nascent proteome matters2021

    • 著者名/発表者名
      Koshi Imami
    • 学会等名
      RIKEN IMS seminar
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞外小胞の動態を捉えるプロテオミクス基盤技術2021

    • 著者名/発表者名
      今見考志
    • 学会等名
      第94回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細胞外小胞の動態を包括的に捉えるプロテオミクス基盤技術の開発2021

    • 著者名/発表者名
      今見考志
    • 学会等名
      第15回日本臨床ストレス応答学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] pSNAP: 新生ポリペプチド鎖プロテオミクス2021

    • 著者名/発表者名
      今見考志
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Proteomic technologies to monitor the cellular dynamics and responses induced by extracellular vesicles2020

    • 著者名/発表者名
      Koshi Imami
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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