次世代定量プロテオミクスによる発癌ネットワーク同定

• 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: 25134714
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 松本 雅記 九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (60380531)
• 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: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2014年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: プロテオミクス / 癌 / 代謝

研究実績の概要

本研究は細胞眼科のモデルを構築し、これに対して定量プロテオームおよび関連オミクス計測を実施し、得られたデータから情報科学的手法によって多様な細胞がん化ネットワークの実体とその動作原理の解明を目指す。
１）人工発癌モデルのトランスオミクス解析：前年度作成した人工癌化モデルを対象に、プロテオーム解析とメタボロームおよびトランスクリプトーム解析を実施した。プロテオーム解析に関しては、昨年度実施した代謝経路プロテオームに加えて、様々な細胞内パスウェイを対象に定量法を確立し、それを適用した。
２）数理モデリングによる細胞癌化の代謝経路解析：解糖経路からTCAサイクルおよびペントースリン酸化経路のパスウェイ構造を元に微分方程式モデルを構築し、グルコース消費速度、乳酸産生速度、代謝酵素および代謝産物の絶対量情報を用いて各種パラメータを推定した。得られたモデルから癌における代謝流速や各代謝酵素の影響力の強さを推定することに成功した。
上記のように細胞内タンパク質の絶対量の精密定量は癌特異的な癌代謝経路の変化を見出すことができる上、数理モデルに基づく癌代謝の特徴点や脆弱性ポイントの推定を可能とすることが示された。

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] Reconstruction of insulin signal flow from phosphoproteome and metabolome data (2014)
  • 著者名/発表者名: Yugi, K., Kubota, H., Toyoshima, Y., Noguchi, R., Kawata, K., Komori, Y., Uda, S., Kunida, K., Tomizawa, Y., Funato, Y., Miki, H., Matsumoto, M., Nakayama, K.I., Kashikura, K., Endo, K., Ikeda, K., Soga, T., Kuroda, S.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 8 号: 4 ページ: 1171-1183
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.07.021
  • NAID: 120005537752
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Overexpression of Ephrin A2 receptors in cancer stromal cells is a prognostic factor for the relapse of gastric cancer (2014)
  • 著者名/発表者名: 3)Kikuchi S., Kaibe N., Morimoto K., Fukui H., Niwa H., Maeyama Y., Takemura M., Matsumoto M., Nakamori S., Miwa H., Hirota S., Sasako M
  • 雑誌名: Gastric Cancer 巻: 0 号: 3 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1007/s10120-014-0390-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] FBXL21 Regulates Oscillation of the Circadian Clock through Ubiquitination and Stabilization of Cryptochromes (2013)
  • 著者名/発表者名: Arisa Hirano, Kanae Yumimoto, Ryosuke Tsunematsu, Masaki Matsumoto, Masaaki Oyama, Hiroko Kozuka-Hata, Tomoki Nakagawa, Darin Lanjakornsiripan, Keiichi I. Nakayama, and Yoshitaka Fukada
  • 雑誌名: Cell 巻: 152 号: 5 ページ: 1106-1118
  • DOI: 10.1016/j.cell.2013.01.054
  • 査読あり
• [雑誌論文] F-box and WD repeat domain containing-7 (Fbxw7) targets endoplasmic reticulum-anchored osteogenic and chondrogenic transcriptional factors for degradation (2013)
  • 著者名/発表者名: Yumimoto K., Matsumoto M., Onoyama I., Imaizumi K., Nakayama KI.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 号: 40 ページ: 28488-502
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.465179
  • 査読あり
• [学会発表] 次世代ターゲットプロテオミクスによるヒト全代謝経路の絶対定量マッピング (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本 雅記, 押川 清孝, 松崎 芙美子, 五島 直樹, 夏目 徹, 中山 敬一
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] プロテオーム研究を支えるインフォマティクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本 雅記
  • 学会等名: 生命医薬情報学連合大会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2014-10-02 – 2014-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] 網羅的ターゲットプロテオミクスによるヒトプロテオーム定量マップ作成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本 雅記, 中山 敬一
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会大会2014年会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2014-07-17 – 2014-07-18
• [学会発表] リン酸化定量プロテオミクスによるシグナル伝達研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本 雅記、中津海 洋一、中山 敬一
  • 学会等名: 第１４回蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] 組み換えタンパク質を利用した大規模絶対定量 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本 雅記
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [学会発表] 定量プロテオミクスの実際～装置と試料の取り扱い～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本 雅記
  • 学会等名: Biological Mass Spectrometry Conference
  • 発表場所: 宮崎
  • 招待講演