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リン酸化プロテオミクスを用いたがん細胞特異的シグナル伝達機構の解明

公募研究

研究領域システム的統合理解に基づくがんの先端的診断、治療、予防法の開発
研究課題/領域番号 23134507
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
研究機関京都大学 (2012)
慶應義塾大学 (2011)

研究代表者

杉山 直幸  京都大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (50545704)

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 *注記
8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2011年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワードがん / プロテオミクス / シグナル伝達 / リン酸化タンパク質
研究実績の概要

がん細胞では、チロシンキナーゼ受容体の過剰発現や調節機構の損失などにより正常細胞と比較して細胞分裂に関わる様々なシグナル伝達経路が活発化している。本研究では、ナノ液体クロマトグラフィー-質量分析法(nanoLC-MS/MS)を用いたリン酸化プロテオーム解析によりタンパク質のリン酸化を網羅的に同定、定量し、がん組織に特異的、または過剰に亢進しているシグナル伝達経路や関与するプロテインキナーゼを明らかにすることを目的とする。
本年度では、前年度において最適化を行った組織からのタンパク質抽出方法を用いて、がん組織および正常組織中における代謝酵素の定量解析およびリン酸化プロテオーム解析を行い、がん組織において発現量が変動している代謝酵素およびリン酸化量が変化しているタンパク質の同定、定量を行った。同一器官でタイプの異なるがん組織の解析の結果、組織の違いにより解糖系やクエン酸回路に属する代謝酵素の発現量の変動に相違が観測された。同様にリン酸化プロテオーム解析においても、がんのタイプによりリン酸量の変化が見られるタンパク質が異なっており、発癌機序の違いによるシグナル伝達経路への影響をリン酸化プロテオーム解析により観測可能であることを示した。
また、リン酸化プロテオーム解析によって得られた情報を可視化する手段として、細胞内の各プロテインキナーゼとその基質タンパク質間に見られるネットワークを予測し、リン酸化プロテオーム解析の定量結果を図として表示するデータ解析ツールの作成を行った。キナーゼ-基質間の関係性の予測には、タンパク質間相互作用やリン酸化モチーフなどの情報を利用した。上述の実験結果において、がん組織でリン酸化の亢進が観測されたタンパク質群に対し責任キナーゼを推測することで、がん特異的なシグナル伝達経路を抽出した。

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。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Genetics and Phosphoproteomics Reveal a Protein Phosphorylation Network in the Abscisic Acid Signaling Pathway in Arabidopsis thaliana.2013

    • 著者名/発表者名
      Umezawa T, Sugiyama N, Takahashi F, Anderson JC, Ishihama Y, Peck SC, Shinozaki K.
    • 雑誌名

      Sci Signal.

      巻: 6 号: 270

    • DOI

      10.1126/scisignal.2003509

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolomic profiling of lung and prostate tumor tissues by capillary electrophoresis time-of-flight mass spectrometry2013

    • 著者名/発表者名
      Kami, K.; Fujimori, T.; Sato, H.; Sato, M.; Yamamoto, H.; Ohashi, Y.; Sugiyama, N.; Ishihama, Y..; Onozuka, H.; Ochiai, A.; Esumi, H.; Soga, T.; Tomita, M.
    • 雑誌名

      Metabolomics

      巻: 9 (2) 号: 2 ページ: 444-453

    • DOI

      10.1007/s11306-012-0452-2

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphoproteomic analysis of Rhodopseudomonas palustris reveals the role of pyruvate phosphate dikinase phosphorylation in lipid production2012

    • 著者名/発表者名
      Hu, C. W.; Lin, M. H.; Huang, H. C.; Ku, W. C.; Yi, T. H.; Tsai, C. F.; Chen, Y. J.; Sugiyama, N.; Ishihama, Y.; Juan, H. F.; Wu, S. H
    • 雑誌名

      J. Proteome Res.

      巻: 11 号: 11 ページ: 5362-75

    • DOI

      10.1021/pr300582p

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temporal Profiling of Lapatinib-suppressed Phosphorylation Signals in EGFR/HER2 Pathways2012

    • 著者名/発表者名
      Koshi Imami, Naoyuki Sugiyama, Haruna Imamura, Masaki Wakabayashi, Masaru Tomita, Masatoshi Taniguchi, Takayuki Ueno, Masakazu Toi, Yasushi Ishihama
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Proteomics

      巻: 11 号: 12 ページ: 1741-1757

    • DOI

      10.1074/mcp.m112.019919

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mass spectrum sequential subtraction speeds up searching large peptide MS/MS spectra datasets against large nucleotide databases for proteogenomics.2012

    • 著者名/発表者名
      Helmy, M.; Sugiyama, N.; Tomita, M.; Ishihama, Y.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 17 号: 8 ページ: 633-44

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443.2012.01615.x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] LATS1/WARTS phosphorylates MYPT1 to counteract PLK1 and regulate mammalian mitotic progression2012

    • 著者名/発表者名
      Chiyoda, T.
    • 雑誌名

      J Cell Biol

      巻: 197 号: 5 ページ: 625-41

    • DOI

      10.1083/jcb.201110110

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The rice proteogenomics database OryzaPG-DB : development, expansion and new features2012

    • 著者名/発表者名
      Helmy, M, Sugiyama N, Tomita M, Ishihama
    • 雑誌名

      Frontiers of Plant Sciences

      巻: 3 ページ: 65-65

    • DOI

      10.3389/fpls.2012.00065

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] mTORC1is essential for leukemia propagation but not stem cell self-renewal.2012

    • 著者名/発表者名
      Hoshii. T
    • 雑誌名

      J Clin Invest.

      巻: 122 号: 6 ページ: 2114-2129

    • DOI

      10.1172/jci62279

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Muscle-specific knockout of NUAK1 prevents high-fat diet-induced glucose intolerance2012

    • 著者名/発表者名
      稲塚歩佳
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: (掲載確定) 号: 20 ページ: 16379-16389

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.302687

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human proteome analysis by using reversed phase monolithic silica capillary columns with enhanced sensitivity2012

    • 著者名/発表者名
      岩崎未央、杉山直幸、田中信男、石濱泰
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A

      巻: 1,228 ページ: 292-297

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2011.10.059

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of kinase inhibitors using different phosphorylation states of colony stimulating factor-1 receptor tyrosine kinase2012

    • 著者名/発表者名
      D. Kitagawa, M. Gouda, Y. Kirii, N. Sugiyama, Y. Ishihama, I. Fujii, Y. Narumi, K. Akita, and K. Yokota
    • 雑誌名

      J Biochem

      巻: 151 号: 1 ページ: 47-55

    • DOI

      10.1093/jb/mvr112

    • NAID

      10031166042

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro-scale phosphoproteome analysis of 10, 000 cells from human cancer cell lines2011

    • 著者名/発表者名
      T. Masuda, N. Sugiyama, M. Tomita, and Y. Ishihama
    • 雑誌名

      Anal Chem

      巻: 83 号: 20 ページ: 7698-703

    • DOI

      10.1021/ac201093g

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] リン酸化プロテオミクスによるシグナル伝達解析2013

    • 著者名/発表者名
      杉山直幸
    • 学会等名
      第54回植物生理学会大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Profiling of Human Kinome Using In Vitro Kinase Assay in Combination with Quantitative Phosphoproteomics.2012

    • 著者名/発表者名
      杉山直幸
    • 学会等名
      19th International Mass Spectrometry Conference,
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Subcellular Fractionation Protocol using Phase Transfer Surfactants.2012

    • 著者名/発表者名
      増田 豪
    • 学会等名
      HUPO 11th Annual World Congress
    • 発表場所
      Hynes Convention Center(ボストン(アメリカ))
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Kinase-substrate Networks Based on in vitro Kinase Profiling Combined with Quantitative Phosphoproteomic Approach.2012

    • 著者名/発表者名
      杉山直幸
    • 学会等名
      HUPO 11th Annual World Congress
    • 発表場所
      Hynes Convention Center(ボストン(アメリカ))
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] チロシンキナーゼ同定に向けた植物におけるタンパク質キナーゼプロファイリング2012

    • 著者名/発表者名
      海老敬行
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2012年大会
    • 発表場所
      日本科学未来館(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 相間移動可溶化剤を用いた新規細胞分画法の開発と応用2012

    • 著者名/発表者名
      増田 豪
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2012年大会
    • 発表場所
      日本科学未来館(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 大規模リン酸化プロテオミクスのためのリン酸化ペプチド濃縮法2012

    • 著者名/発表者名
      杉山直幸
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2012年大会
    • 発表場所
      日本科学未来館(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] チロシンキナーゼ同定に向けた植物タンパク質キナーゼプロファイリング2011

    • 著者名/発表者名
      海老敬之
    • 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
      2011-12-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Plant Phosphosproteomics Using Hydroxy Acid Modified Metal Oxide Chromatography (HAMMOC)2011

    • 著者名/発表者名
      杉山直幸
    • 学会等名
      12th International Symposium on Plant Protein Phosphorylation
    • 発表場所
      ドイツ・チュービンゲン(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 定量的リン酸化プロテオミクスを用いたヒトキナーゼのin vitroプロファイリング2011

    • 著者名/発表者名
      杉山直幸
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2011年会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2011-07-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 高感度リン酸化プロテオーム解析システムの開発2011

    • 著者名/発表者名
      増田豪
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2011年会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2011-07-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 「リン酸化プロテオミクスを用いた分子標的薬プロファイリング遺伝子医学」MOOK20号2012

    • 著者名/発表者名
      若林真樹
    • 出版者
      メディカル ドウ
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 京都大学薬学研究科 石濱研究室

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seizai/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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