ＭＡＰキナーゼ・Ｈｉｐｐｏシグナル系による細胞運命決定制御の解明

• 研究領域: 多方向かつ段階的に進行する細胞分化における運命決定メカニズムの解明
• 研究課題/領域番号: 23118510
• 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: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 仁科 博史 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (60212122)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円); 2012年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2011年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 細胞増殖 / 細胞死 / MAPキナーゼ系 / Hippoシグナル系 / Nestin-Cre / HTVi法 / 遺伝子発現 / 器官サイズ

研究実績の概要

本年度は、以下の成果が得られた。
JNKの活性化因子であるMKK7の遺伝的欠損細胞を用いて、分子時計制御機構の解明を試みた。その結果、MKK7-JNKシグナル経路が1) 分子時計の周期を制御すること、 2) PER2及びBMAL1のリン酸化を誘導すること、3) PER2のユビキチン化を抑制し安定化を誘導すること、さらに4) 既知のPER2分解誘導キナーゼであるCK1とは別のアミノ酸残基のリン酸化を誘導することを見出した。PER2の安定性制御は分子時計の周期制御に重要であることが知られている。本研究はMKK7-JNKシグナル経路がPER2の安定化を介して分子時計の周期を制御することを示唆する。
キナーゼカスケードであるHippoシグナルは、転写共役因子であるYAPをリン酸化することで細胞質に局在化させ、YAP依存的な遺伝子発現誘導を負に制御する。細胞質におけるリン酸化修飾を介したYAPの制御機構は良く理解されている一方で、YAPの核内における制御機構やリン酸化以外の翻訳後修飾による制御については不明な点が多く残されている。核内で生じる新たなYAPの翻訳後修飾の同定を目的として、生化学的なスクリーニング解析を行った。その結果、1) YAPの核内移行を誘導する刺激を同定し、2) 核内に移行したYAPがアセチル化酵素であるCBP/p300によってアセチル化されること、3) YAPのC末端の2ヶ所のリジンがアセチル化部位であること、4) これらの部位のアセチル化は脱アセチル化酵素であるSIRT1によって脱アセチル化されること、5) アセチル化によりYAPの転写活性化能が抑制されること、6) YAPのアセチル化は細胞生存能を制御していることを見出した。核内における新たなYAPの制御機構として、アセチル化サイクルの存在を初めて明らかにした

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] A novel acetylation cycle of transcription co-activator Yes-associated protein that is downstream of Hippo pathway is triggered in response to SN2 alkylating agents. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hata S.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 287 号: 26 ページ: 22089-22098
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.334714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the stress kinase mitogen-activated protein kinase kinase 7 in the regulation of the mammalian circadian clock (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshimi Uchida, et.al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 287 号: 11 ページ: 8318-8326
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.308908
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cancer susceptibility and embryonic lethality in Mobla/lb double-mutant mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishio M.
  • 雑誌名: J Clin Invest. 巻: 122 号: 12 ページ: 4505-4518
  • DOI: 10.1172/jci63735
  • 査読あり
• [雑誌論文] hDlk-1: A cell surface marker common to normal hepatic stem/progenitor cells and carcinomas (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nishina
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 152 号: 2 ページ: 121-123
  • DOI: 10.1093/jb/mvs069
  • NAID: 10031166120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prospective isolation and characterization of bi-potent progenitor cells in early mouse liver development (2011)
  • 著者名/発表者名: Okada K, Kamiya A, Ito K, Yanagida A, Ito H, Kondou H, Nishina H, Nakauchi H
  • 雑誌名: Cells Dev 巻: (Epub ahead of print) 号: 7 ページ: 1124-33
  • DOI: 10.1089/scd.2011.0229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging mass spectrometry reveals characteristic changes in triglyceride and phospholipid species in regenerating mouse liver (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyamura N, Nakamura T, Goto-Inoue N, Zaima N, Hayasaka T, Yamasaki T, Terai S, Sakaida I, Setou M, Nishina H
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 408 号: 1 ページ: 120-125
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.03.133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diphenyleneiodonium Chloride, an Inhibitor of Reduced Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate Oxidase, Suppresses Light-Dependent Induction of Clock and DNA Repair Genes in Zebrafish (2011)
  • 著者名/発表者名: Osaki Tomomi, et al
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 34 号: 8 ページ: 1343-1347
  • DOI: 10.1248/bpb.34.1343
  • NAID: 130000936611
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり
• [雑誌論文] RASSF7 negatively regulates pro-apoptotic JNK signaling by inhibiting the activity of phosphorylated-MKK7 (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, S., Ebihara, A., Kajiho, H., Kontani, K., Nishina, H., and Katada, T.
  • 雑誌名: Cell Death Differ 巻: 18 号: 4 ページ: 645-655
  • DOI: 10.1038/cdd.2010.137
  • 査読あり
• [雑誌論文] RhoA activation participates in rearrangement of processing bodies and release of nucleated AU-rich mRNAs (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, S., Sakurai, K., Ebihara, A., Kajiho, H., Saito, K., Kontani, K., Nishina, H., and Katada, T.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 39 号: 8 ページ: 3446-3457
  • DOI: 10.1093/nar/gkq1302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autotaxin regulates vascular development via multiple lysophosphatidic acid(LPA)receptors in zebrafish (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukiura H, Hama K, Nakanaga K, Tanaka M, Asaoka Y, Okudaira S, Arima N, Inoue A, Hashimoto T, Arai H, Kawahara A, Nishina H, Aoki J
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 号: 51 ページ: 43972-43983
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.301093
  • 査読あり
• [雑誌論文] TNFR1 mediated signaing is important to induce the improvement of liver fibrosis by bone marrow cell infusion (2011)
  • 著者名/発表者名: Takuro Hisanaga, et al
  • 雑誌名: Cell Tissue Res. 巻: 346 号: 1 ページ: 79-88
  • DOI: 10.1007/s00441-011-1236-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Telmisartan improved nonalcoholic steatohepatitis in medaka (Oryzias latipes) by reducing macrophage infiltration and fat accumulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinya Kuwashiro, et al
  • 雑誌名: Cell Tissue Res. 巻: 344 号: 1 ページ: 125-134
  • DOI: 10.1007/s00441-011-1132-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mammalian Hippo pathway : from development to cancer and beyond (2011)
  • 著者名/発表者名: Bao Y, et al.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 149 号: 4 ページ: 361-379
  • DOI: 10.1093/jb/mvr021
  • 査読あり
• [学会発表] ストレス応答性リン酸化酵素による概日リズム制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平山順
  • 学会等名: 第19回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] ストレス応答性MAPキナーゼシグナル伝達系のゼブラフィッシュ初期胚における役割の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浅岡洋一
  • 学会等名: 第34回日本比較生理生化学会
  • 発表場所: 葉山
  • 年月日: 2012-07-06
• [学会発表] がん遺伝子産物YAPの新規翻訳後修飾アセチル化の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 畠星治
  • 学会等名: 第19回肝細胞研究会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-06-28
• [学会発表] がん遺伝子産物YAPによる細胞競合および肝がん誘導系の確立 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮村憲央
  • 学会等名: 第19回肝細胞研究会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-06-28
• [学会発表] 質量顕微鏡法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 仁科博史
  • 学会等名: 第55回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-06-01
• [学会発表] Recent Advances of Hippo and RASSF Signaling Pathways that Regulates Cell Fate (2011)
  • 著者名/発表者名: 仁科博史
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Imaging mass spectrometry reveals characteristic changes in triglyceride and phospholipid species in regenerating mouse liver (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nishina
  • 学会等名: Liver Down Under 2011
  • 発表場所: Perth, Australia
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] RASSF familyによるストレス応答性JNKシグナルの制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 仁科博史
  • 学会等名: 第84回日本生化学大会シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] RASSF7 functions as an anti-apoptotic regulator of JNK signaling by in hibiting phosphorylated MKK7 activity (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nishina
  • 学会等名: 2nd RASSF Symposium
  • 発表場所: Oxford, UK
  • 年月日: 2011-07-16
• [学会発表] 小型魚類を用いた肝臓研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 仁科博史
  • 学会等名: 第1回医学・創薬に向けた小型魚類モデル利用推進ネットワーク
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-06-28
• [図書] Hippo pathway癌・細胞死・再生の新たな鍵を握る器官サイズ制御シグナル (2011)
  • 著者名/発表者名: 畑裕/仁科博史監修
  • 総ページ数: 106
  • 出版者: 秀潤社
• [備考]
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/mri/dbio/index.html