イノシトールリン脂質代謝酵素の翻訳後修飾による活性変化と生理機能

• 研究領域: 翻訳後修飾によるシグナル伝達制御の分子基盤と疾患発症におけるその破綻
• 研究課題/領域番号: 25117704
• 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: 秋田大学
• 研究代表者: 佐々木 純子 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30333371)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 質量分析 / シグナル伝達

研究実績の概要

ホスファチジルイノシトール-３,４,５-三リン酸（ＰＩＰ３）は、細胞内シグナル脂質として重要な役割を果たす膜リン脂質である。ＰＩＰ３脱リン酸化酵素であるＰＴＥＮやＳＨＩＰ１は、炎症や癌等の発症に深く関与しており、これらの分子の翻訳後調節機構の解明は、種々の病因理解に繋がることが期待される。昨年度までに、炎症性刺激に伴いＰＩＰ３分子種が変化すること、また同刺激により、ＳＨＩＰ１やＰＴＥＮが翻訳後修飾を受けることを見出した。本年度はこれらの修飾様式について解析を進めるとともに、酵素活性との関連について解析した。
無刺激または炎症刺激を施した細胞からＰＴＥＮを免疫沈降し、ウエスタンブロットにてリン酸化、ユビキチン化、アセチル化を検出した。その結果、ＰＴＥＮの安定性に関与することが報告されているＳ３８０／Ｔ３８２／Ｔ３８３のリン酸化やアセチル化に変化は認められなかったが、ユビキチン化とチロシンリン酸化が亢進し、核内に蓄積することを見出した。一方ＳＨＩＰ１はユビキチン化、アセチル化に変化は認められなかったが、複数のチロシン残基がリン酸化されることを見出した。酵素活性に与えるこれらの修飾の意義を明らかにするために、質量分析計を用いた新たな活性測定方法を構築し、免疫沈降物を用いて脱リン酸化活性測定を行った。その結果、炎症性刺激に伴い修飾を受けたＰＴＥＮは無刺激下のＰＴＥＮよりも高い脱リン酸化活性を示したが、ＳＨＩＰ１については刺激前後で活性の変化は認められなかった。以上の結果より、炎症性刺激により修飾を受けたＰＴＥＮの局在変化と活性変化がＰＩＰ３分子種の変動を導いた可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26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] Loss of INPP4B causes a DNA repair defect through loss of BRCA1, ATM and ATR and can be targeted with PARP inhibitor treatment. Oncotarget. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ip LR, Poulogiannis G, Viciano FC, Sasaki J, Kofuji S, Spanswick VJ, Hochhauser D, Hartley JA, Sasaki T, Gewinner CA.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: in press
• [雑誌論文] In vivo role of INPP4B in tumor and metastasis suppression through regulation of PI3K/AKT signaling at endosomes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Chew CL, Lunardi A, Gulluni F, Ruan DT, Chen M, Salmena L, Nishino M, Papa A, Ng C, Fung J, Clohessy JG, Sasaki J, Sasaki T, Bronson RT, Hirsch E, Pandolfi PP
  • 雑誌名: Cancer Discovery 巻: in press
• [雑誌論文] INPP4B is a PtdIns(3,4,5)P3 phosphatase that can act as a tumor suppressor. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kofuji S, Kimura H, Nakanishi H, Nanjo H, Takasuga S, Liu H, Eguchi S, Nakamura R, Itoh R, Ueno N, Asanuma K, Huang M, Koizumi A, Habuchi T, Yamazaki M, Suzuki A, Sasaki J, Sasaki T.
  • 雑誌名: Cancer Discovery 巻: in press
• [雑誌論文] Dachsous-Dependent Asymmetric Localization of Spiny-Legs Determines Planar Cell Polarity Orientation in Drosophila. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayukawa T., Akiyama M., Mummery-Widmer JL., Stoeger T., Sasaki J., Knoblich JA., Senoo H., Sasaki T., Yamazaki M.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 8 号: 2 ページ: 610-621
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.06.009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phosphatidic acid-preferring phospholipase A1 regulates mitochondrial dynamics. (2014)
  • 著者名/発表者名: Baba T, Kashiwagi Y, Arimitsu N, Kogure T, Edo A, Maruyama T, Nakao K, Nakanishi H, Kinoshita M, Frohman MA, Yamamoto A, Tani K.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 289 号: 16 ページ: 11497-11511
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.531921
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Very-long-chain polyunsaturated fatty acids accumulate in phosphatidylcholine of fibroblasts from patients with Zellweger syndrome and acyl-CoA oxidase1 deficiency (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Abe, Masanori Honsho, Hiroki Nakanishi, Ryo Taguchi, Yukio Fujiki
  • 雑誌名: BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids 巻: 1841 号: 4 ページ: 610-619
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2014.01.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] リピドミクスの分析技術と将来展望 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中西広樹
  • 雑誌名: オレオサイエンス誌 巻: 8 ページ: 321-327
• [雑誌論文] A Ca2+-dependent signaling circuit regulates influenza A virus internalization and infection (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujioka Y, Tsuda M, Nanbo A, Hattori T, Sasaki J, Sasaki T, Miyazaki T, Ohba Y
  • 雑誌名: Nature Co㎜unnications 巻: 4 号: 1 ページ: 2-763
  • DOI: 10.1038/ncomms3763
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deletion of autophagy-related 5 (Atg5) and Pik3c3 genes in the lens causes cataract independent of programmed organelle degradation. (2013)
  • 著者名/発表者名: 森下英晃、江口賢史、木村洋貴、佐々木純子、酒巻有里子、Robinson ML、佐々木雄彦、水島昇
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 288 号: 16 ページ: 11436-47
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.437103
  • 査読あり
• [学会発表] The class III PI3K and phosphatidylinositol 3-phosphate ensure structural and functional integrity of cardiomyocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Kimura, Satoshi Eguchi, Junko Sasaki, Takehiko Sasaki
  • 学会等名: the 120th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists, the 92nd Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • 発表場所: 兵庫
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] The novel mechanism of tumor suppression by INPP4B (2015)
  • 著者名/発表者名: Junko Sasaki, Satoshi Kofuji, Takahiro Kimura, Shunsuke Takasuga, Hiroki Nakanishi, Takehiko Sasaki
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-01-23 – 2015-01-24
• [学会発表] 質量分析法によるホスホイノシタイドの解析
  • 著者名/発表者名: 佐々木 純子
  • 学会等名: 「修飾シグナル病」第3回公開シンポジウム シグナル伝達解析技術と数理モデルの最先端
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] イノシトールリン脂質によるマクロファージの活性化と寿命制御
  • 著者名/発表者名: 佐々木純子、中西広樹、高須賀俊輔、佐々木雄彦
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川
  • 招待講演
• [学会発表] Dual specificity phosphatases acting on acidic phospholipids
  • 著者名/発表者名: 佐々木 雄彦, 高須賀 俊輔, 佐々木 純子, 鈴木 聡
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川
• [学会発表] ホスファチジルグリセロールリン酸（PGP）ホスファターゼの生理機能
  • 著者名/発表者名: 高須賀俊輔、浅沼研、木村洋貴、高須賀緑、中西広樹、佐々木純子、 山崎正和、妹尾春樹、佐々木雄彦
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川
• [学会発表] イノシトールリン脂質によるマクロファージの活性化
  • 著者名/発表者名: 佐々木 純子
  • 学会等名: 第1回Academy of Aging and Cardiovascular-Diabetes Research
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [図書] 別冊BIO Clinica骨髄―末梢血による炎症の制御と修飾 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木純子、佐々木雄彦
  • 出版者: 北隆館
• [備考]
  • URL: http://www.med.akita-u.ac.jp/~bisei/
• [備考] http://www.med.akita-u.ac.jp/~bisei/