タンパク質間相互作用プロテオミクスによる情報伝達ネットワーク解析

2005 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 15201044
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用ゲノム科学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 谷口 寿章 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 教授 (10257636)
• 研究分担者: 藤原 和子 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助教授 (20108880) ; 小西 博昭 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助教授 (40252811) ; 池田 和子 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助手 (10108863) ; 山内 英美子 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助手 (50332292) ; 松崎 英樹 理化学研究所, 翻訳後修飾による動的調節機構研究チーム, 連携研究員 (30392129)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• キーワード: リン酸化 / プロテオミクス / シグナル伝達 / タンパク質間相互作用

研究概要

翻訳後修飾が関与するタンパク質問相互作用の分子基盤を明らかにするために、プロテインキナーゼCの主要基質MARCKSタンパク質とカルモジュリンとの複合体、NAP-22タンパク質のミリスチル化ドメインとカルモジュリンの複合体の結晶を作成し、立体構造を明らかにした。その結果、リン酸化によるタンパク質問相互作用の調節機構、脂質修飾が関与するタンパク質問相互作用の分子機構が明らかとなった。また、巨大分子複合体としての細胞内小器官のプロテオーム解析を行うために、特異的抗体を結合させた磁気ビーズを用いてペルオキシソームを単離精製する方法を確立し、その構成成分を明らかにした。新規タンパク質のひとつとして、従来報告がなかった分子シャペロンLonプロテアーゼが存在することを明らかにした。同様に脂肪滴のプロテオーム解析を行い、その構成タンパク質を明らかにすると同時に、Rabタンパク質のひとつ、Rab18が特異的に脂肪滴に局在することを明らかにした。一方で、タンパク質問相互作用ネットワークのモデルとして、EGF受容体の下流タンパク質を選び、EGFにより刺激したA431細胞から3種類の抗チロシン抗体を用いたアフィニティーカラムによりチロシンリン酸化されるタンパク質とそれらに結合するタンパク質を精製した。LC/MS法を用いたプロテオミクスにより150種類余りのタンパク質が同定されたが、その内およそ三分の一は機能未知タンパク質であった。これらの機能未知タンパク質に注目し、相互作用するタンパク質、リン酸化部位を解析した。これらの解析を通じて、EGF受容体の分解の制御に関わっている新規タンパク質を見出した。また、これらタンパク質のリン酸化部位に対する部位特異的抗リン酸化抗体を作成し、EGF受容体下流のシグナル伝達を解析する有用なツールであることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Leucine-rich repeat membrane protein, 5T4, is expressed by a subtype of granule cells with dendritic arbors in specific strata of the mouse olfactory bulb. (2006)
  • 著者名/発表者名: Imamura, F
  • 雑誌名: J. Comp. Neurol 495 ページ: 754-768
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Leucine-rich repeat membrane protein, 5T4, is expressed by a subtype of granule cells with dendritic arbors in specific strata of the mouse olfactory bulb. (2006)
  • 著者名/発表者名: Imamura F
  • 雑誌名: J.Comp.Neurol. 495 ページ: 754-768
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rab18 localizes to lipid droplets and induces their close apposition to the endoplasmic reticulum-derived membrane. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ozeki, S.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 118 ページ: 2601-2611
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Crystal Structure of Human T-protein of Glycine Cleavage System at 2.0 A° Resolution and its Implication for Understanding Non-ketotic Hyperglycinemia. (2005)
  • 著者名/発表者名: Okamura-Ikeda, K
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 351 ページ: 1146-1159
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Crystal Structure of Lipoate-Protein Ligase A from Escherichia coli : DETERMINATION OF THE LIPOIC ACID-BINDING SITE. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, K
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 280 ページ: 33645-33651
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Proteomic analysis revealed a novel synaptic proline-rich membrane protein (PRR7) associated with PSD-95 and NMDA receptor. (2005)
  • 著者名/発表者名: Murata, Y
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 327 ページ: 183-191
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Proteomic analysis of sera from hepatocellular carcinoma patients after radiofrequency ablation treatment. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, T
  • 雑誌名: Proteomics 5 ページ: 4287-4295
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Myosin-Va regulates exocytosis through the submicromolar Ca2+-dependent binding of syntaxin-1A. (2005)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 16 ページ: 4519-4530
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Proteomic analysis revealed a novel synaptic proline-rich membrane protein (PRR7) associated with PSD-95 and NMDA receptor. (2005)
  • 著者名/発表者名: Murata, Y.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 327 ページ: 183-191
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rab18 localizes to lipid droplets and induces their close apposition to the endoplasmic reticulum-derived membrane. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ozeki, S.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 118 ページ: 2601-2611
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Crystal Structure of Human T-protein of Glycine Cleavage System at 2.0 A° Resolution and its Implication for Understanding Non-ketotic Hyperglycinemia. (2005)
  • 著者名/発表者名: Okamura-Ikeda, K.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 351 ページ: 1146-1159
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Crystal Structure of Lipoate-Protein Ligase A from Escherichia coli : DETERMINATION OF THE LIPOIC ACID-BINDING SITE. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 33645-33651
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Proteomic analysis of sera from hepatocellular carcinoma patients after radiofrequency ablation treatment. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawakami T
  • 雑誌名: Proteomics 5 ページ: 4287-4295
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Myosin-Va regulates exocytosis through the submicromolar Ca2+-dependent binding of syntaxin-1A. (2005)
  • 著者名/発表者名: Watanabe M
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 16 ページ: 4519-4530
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Direct association with inner centromere protien (INCENP) activates the novel chromosomal passenger protein, Aurora-C. (2004)
  • 著者名/発表者名: Li, X
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 279 ページ: 4701-4721
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Crystal structure of a myristoylated CAP-23/NAP-22 N-terminal domain complexed with Ca(2+)/calmodulin. (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsubara, M
  • 雑誌名: EMBO J. 23 ページ: 712-718
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Proteomic analysis of rat liver peroxisome : presence of peroxisome-specific isozyme of Lon protease. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, M
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 279 ページ: 421-428
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Direct association with inner centromere protein (INCENP) activates the novel chromosomal passenger protein, Aurora-C. (2004)
  • 著者名/発表者名: Li, X.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 47201-47211
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Crystal structure of a myristoylated CAP-23/NAP-22 N-terminal domain complexed with Ca(2+)/calmodulin. (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsubara, M.
  • 雑誌名: EMBO J. 23 ページ: 712-718
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Direct involvement of protein myristoylation in myristoylated alanine-rich C kinase substrate (MARCKS)-calmodulin interaction. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, M.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 278 ページ: 48898-48902
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Crystal structure of a MARCKS peptide containing the calmodulin-binding domain in complex with Ca2+-calmodulin. (2003)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, E
  • 雑誌名: Nature Struc. Biol. 10 ページ: 226-231
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Direct involvement of protein myristoylation in myristoylated ananine-rich C kinase substrate (MARCKS)-calmodulin interaction. (2003)
  • 著者名/発表者名: Mtsubara, M
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 278 ページ: 48898-48902
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Tyrosine phosphorylation of protein kinase C. (2003)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T
  • 雑誌名: Methods Mol. Biol. 233 ページ: 207-216
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Crystal structure of a MARCKS peptide containing the calmodulin-binding domain in complex with Ca2+-calmodulin. (2003)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, E.
  • 雑誌名: Nature Struc.Biol. 10 ページ: 226-231
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Tyrosine phosphorylation of protein kinase C. (2003)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T
  • 雑誌名: Mol.Biol. 233 ページ: 207-216
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より