• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

タンパク質N末端コードの系統的解析

公募研究

研究領域マルチファセット・プロテインズ:拡大し変容するタンパク質の世界
研究課題/領域番号 21H05720
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関国立研究開発法人理化学研究所 (2022)
京都大学 (2021)

研究代表者

今見 考志  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 上級研究員 (30528344)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワードプロテオミクス / 翻訳 / リボソーム / 新生鎖 / タンパク質相互作用 / N末端 / 変異 / アセチル化 / タンパク質N末端 / ミスセンス変異
研究開始時の研究の概要

タンパク質のN末端配列にはなぜ特徴的なアミノ酸が高頻度に出現するのか?また、その特徴が生物種によって異なるのはなぜか?その機能的意義は何か?本研究ではそれらの問いに答えるためのテクノロジーを創出し、全プロテオームを対象としたN末端配列コードの共通原理を見出す。具体的には、情報学的解析とプロテオミクス解析を組み合わせて、プロテオームのN末端配列の意義を明らかにする。「N末端コード」の視点から「タンパク質の新しい側面」を明らかにする本提案は、「プロテオームの構成機構」に関する本質的な理解に迫ることができると考えている。

研究実績の概要

本年度はN末端コードを解読するためにN末端ペプチド-タンパク質相互作用実験を進めた。具体的には、タンパク質N末端2残基目のアミノ酸の出現頻度とそのアセチル化の関係、 またそれらに結合するタンパク質を系統的に同定した。以上の実験により、N末端コードの意義をアミノ酸種とアセチル化の観点から理解することを試みた 。また、タンパク質 N末端領域に疾患関連変異が存在することが知られている。これらの変異によるタンパク質相互作用への影響を定量的に明らかにし、変異が翻訳中のイベントに影響を与え疾患につながるのか?という問いに迫った。これらの目的を達成するために、15アミノ酸残基を並列に配置したペプチドアレイと細胞ライセートをインキュベーションし、ペプチドに結合したタンパク質を質量分析で包括的に同定した。その結果、タンパク質N末端がアセチル化されなければ種々のユビキチンE3リガーゼと結合し、分解される傾向にあることを見出した。逆にタンパク質N末端アセチル化は一般的にタンパク質を安定化する傾向があることや、N末端の疾患関連変異がタンパク質を不安定化すること等がわかってきた。また本研究で開発したN末端ペプチドを固定化したペプチドアレイと質量分析を用いることで、包括的且つハイスループットに結合タンパク質をプロファイルすることが可能となった。今後、細胞内でも「N末端コード」の意義を明らかにし、その普遍的な共通原理を見出していきたい。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 5件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 10件)

  • [雑誌論文] Monitoring mitochondrial translation by pulse SILAC2023

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

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 号: 2 ページ: 102865-102865

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102865

    • 関連する報告書
      2022 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 chains2022

    • 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

      iScience

      巻: 25 号: 7 ページ: 104516-104516

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104516

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A critical period of translational control during brain development at codon resolution2022

    • 著者名/発表者名
      Harnett D, Ambrozkiewicz MC, Zinnall U, Rusanova A, Borisova E, Drescher AN, Couce-Iglesias M, Villamil G, Dannenberg R, Imami K, Munster-Wandowski A, Fauler B, Mielke T, Selbach M, Landthaler M, Spahn CMT, Tarabykin V, Ohler U, Kraushar ML
    • 雑誌名

      Nature Structural and Molecular Biology

      巻: 29 号: 12 ページ: 1277-1290

    • DOI

      10.1038/s41594-022-00882-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [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] 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
  • [学会発表] Deciphering the nascent proteome dynamics2023

    • 著者名/発表者名
      Koshi Imami
    • 学会等名
      RIKEN-OIST seminar
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新生プロテオームダイナミクス2023

    • 著者名/発表者名
      今見 考志
    • 学会等名
      第2回日本医学会連合リトリート(ホメオスタシスとその破綻)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global analysis of nascent polypeptide chains2022

    • 著者名/発表者名
      Koshi Imami
    • 学会等名
      Protein Folding on the Ribosome 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新生ポリペプチド鎖のプロテオミクス2022

    • 著者名/発表者名
      今見 考志、内山 純貴、森川 和哉、 石濱 泰
    • 学会等名
      第22回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 転写後・翻訳制御のプロテオミクスに関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      今見 考志
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dissecting co-translational regulation by in-depth analysis of elongating nascent polypeptide chains2021

    • 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
      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
  • [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

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi