血小板分化・創傷治癒・中性脂肪制御におけるラパマイシン標的蛋白mTORの研究

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16390094
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 病態医化学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 吉野 健一 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助手 (90280792)
• 研究分担者: 大城 紀子 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 助手 (70372662) ; 吉川 潮 神戸大学, バイオシグナル研究センター, 教授 (40150354)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• キーワード: 免疫抑制剤 / rapamycin / mTOR / 細胞成長 / PRAS40 / 再狭窄阻害 / 副作用 / アミノ酸

研究概要

T細胞増殖抑制剤、再狭窄抑制剤、抗癌剤としての薬効が臨床応用されている薬剤ラパマイシンであるが、近年、臓器移植後の免疫抑制剤として長期投与されているケースにおいて、血小板減少、創傷治癒の遅延、血中中性脂肪濃度の上昇という副作用が報告され始めた。血小板減少および創傷治癒遅延の副作用は、この薬剤の細胞内標的タンパク質mammalian Target of Rapamycin(mTOR)が、細胞成長を制御するメカニズムの中枢的な分子であることから、このシステムがラパマイシンによって何らかの抑制を受けることに起因すると考えられた。しかしながら、細胞の栄養環境を感知し、細胞の成長という、極めて重要な細胞生理システムを制御していることが予想されている割には、この分子機構を具体的に議論するための分子の数はまだまだ不充分であった。本研究課題ではラパマイシンの副作用が惹起されるメカニズムを明らかにするためにはmTORを介した細胞システムの分子機構を解明することが必須と考え、mTORを介する様々なメカニズム関与する分子の探索を行った。
その結果、mTOR複合体1の構成メンバーであり、この複合体の機能に重要な役割を担っている分子raptorとmTORの基質である真核生物翻訳開始因子4E結合蛋白質1(4EBP1)との相互作用に重要なモチーフ配列を見出したことなど、多くの有用な知見が得られたが、本研究最大の成果はmTORの基質分子として、新規にproline-rich Akt/PKB substrate 40kDa(PRAS40)を見出したことである。mTORがリン酸化する基質としては4EBP1やp70 S6Kが知られていたが、長い間mTORの基質としてこれら以外の分子は発見されておらず、この知見はmTORが関与する新たな制御経路、情報伝達経路の発見につながるものと確信している。

研究成果

• [雑誌論文] The proline-Rich Akt substrate of 40 kDa (PRAS40) is a physiological substrate of mTOR complex 1 (2007)
  • 著者名/発表者名: Oshiro, N.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282(印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The proline-Rich Akt substrate of 40 kDa (PRAS40) is a physiological substrate of mTOR complex 1 (2007)
  • 著者名/発表者名: Oshiro, N., Takahashi, R., Yoshino, K., Tanimura, K., Nakashima, A., Eguchi, S., Miyamoto, T., Hara, K., Takehana, K., Avruch, J., Kikkawa, U., Yonezawa, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282(in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Suppression of the mTOR-raptor signaling pathway by the inhibitor of heat shock protein 90 geldanamycin (2006)
  • 著者名/発表者名: Ohji, G.
  • 雑誌名: J. Biochem. 139(1) ページ: 129-135
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification and comparative analysis of the large subunit mitochondrial ribosomal proteins of Neurospora crassa (2006)
  • 著者名/発表者名: Gan, X.
  • 雑誌名: FEMS Microbiol. Lett. 254(1) ページ: 157-164
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Phylogeny of vertebrate Src tyrosine kinases as revealed by the epitope region for mAb327 (2006)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, T.
  • 雑誌名: J. Biochem. 139(3) ページ: 347-354
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Different roles for the TOS and RAIP motifs of the translational regulator protein 4E-BP1 in the association with raptor and phosphorylation by mTOR in the regulation of cell size (2006)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, S.
  • 雑誌名: Genes Cells 11(7) ページ: 757-766
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nutrient-dependent multimerization of the mammalian target of rapamycin through the N-terminal HEAT repeat region (2006)
  • 著者名/発表者名: Takahara, T.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281(39) ページ: 28605-28614
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] TOR regulates late steps of ribosome maturation in the nucleoplasm via Nogl in response to nutrients (2006)
  • 著者名/発表者名: Honma, Y.
  • 雑誌名: EMBO J. 25(16) ページ: 3832-3842
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Phosphorylation and up-regulation of diacylglycerol kinase γ via its interaction with protein kinase Cγ (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281(42) ページ: 31627-31637
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Insulin and amino-acid regulation of mTOR signaling and kinase activity through the Rheb GTPase (2006)
  • 著者名/発表者名: Avruch, J.
  • 雑誌名: Oncogene 25(48) ページ: 6361-6372
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ラパマイシン標的蛋白質mTOR (2006)
  • 著者名/発表者名: 吉野健一
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 216(6) ページ: 477-478
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Thという単位記号について (2006)
  • 著者名/発表者名: 内藤康秀
  • 雑誌名: J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. 54(5) ページ: 218
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 用語「分子量関連イオンmolecular-related ion」の使用について (2006)
  • 著者名/発表者名: 吉野健一
  • 雑誌名: J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. 54(6) ページ: 255
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 単位記号u, Da, amu, mmuの違いについて (2006)
  • 著者名/発表者名: 吉野健一
  • 雑誌名: J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. 54(6) ページ: 256-257
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Suppression of the mTOR-raptor signaling pathway by the inhibitor of heat shock protein 90 geldanamycin (2006)
  • 著者名/発表者名: Ohji, G., Hidayat, S., Nakashima, A., Tokunaga, C., Oshiro, N., Yoshino, K., Yokono, K., Kikkawa, U., Yonezawa, K.
  • 雑誌名: J. Biochem. 139 (1) ページ: 129-135
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification and comparative analysis of the large subunit mitochondrial ribosomal proteins of Neurospora crassa (2006)
  • 著者名/発表者名: Gan, X., Arita, K., Isono, S., Kitakawa, M., Yoshino, K., Yonezawa, K., Kato, A., Inoue, H., Isono, K.
  • 雑誌名: FEMS Microbiol. Lett. 254 (1) ページ: 157-164
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Phylogeny of vertebrate Src tyrosine kinases as revealed by the epitope region for mAb327 (2006)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, T., Sato, K., Yoshino, K., Itakura, S., Kosuge, K., Tokmakov, A.A., Owada, K., Yonezawa, K., Fukami, Y.
  • 雑誌名: J. Biochem. 139 (3) ページ: 347-354
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Different roles for the TOS and RAIP motifs of the translational regulator protein 4E-BP1 in the association with raptor and phosphorylation by mTOR in the regulation of cell size (2006)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, S., Tokunaga, C., Hidayat, S., Oshiro, N., Yoshino, K., Kikkawa, U., Yonezawa, K.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 (7) ページ: 757-766
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nutrient-dependent multimerization of the mammalian target of rapamycin through the N-terminal HEAT repeat region (2006)
  • 著者名/発表者名: Takahara, T., Hara, K., Yonezawa, K., Sorimachi, H., Maeda, T.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 (39) ページ: 28605-28614
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] TOR regulates late steps of ribosome maturation in the nucleoplasm via Nog1 in response to nutrients (2006)
  • 著者名/発表者名: Honma, Y., Kitamura, A., Shioda, R., Maruyama, H., Ozaki, K., Oda, Y., Mini, T., Jeno, P., Maki, Y., Yonezawa, K., Hurt, E., Ueno, M., Uritani, M., Hall, M.N., Ushimaru, T.
  • 雑誌名: EMBO J. 25 (16) ページ: 3832-3842
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Phosphorylation and up-regulation of diacylglycerol kinase y via its interaction with protein kinase Cy (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Y., Shirai, Y., Matsubara, T., Sanse, K., Kuriyama, M., Oshiro, N., Yoshino, K., Yonezawa, K., Ono, Y., Saito, N.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 (42) ページ: 31627-31637
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Insulin and amino-acid regulation of mTOR signaling and kinase activity through the Rheb GTPase (2006)
  • 著者名/発表者名: Avruch, J., Hara, K., Lin, Y., Liu, M., Long, X., Ortiz-Vega, S., Yonezawa, K.
  • 雑誌名: Oncogene 25 (48) ページ: 6361-6372
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Molecular identification and characterization of Xenopus egguroplakin III, an egg raft-associated transmembrane protein that is tyrosine-phosphorylated upon fertilization (2005)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 280(15) ページ: 15029-15037
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Rheb binds and regulates the mTOR kinase (2005)
  • 著者名/発表者名: Long, X.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 15(8) ページ: 702-713
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Involvement of General Transcriptional Coactivator PC4 in the Transcription of Medaka Fish Intestine-Specific Membrane Guanylyl Cyclase Gene (OlGC6) (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakauchi, M.
  • 雑誌名: J. Biochem. 137(4) ページ: 509-515
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Biochemical and morphologic evidence of the interaction of oligodendrocyte membrane rafts with actin filaments (2005)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, K.
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res. 81(2) ページ: 218-225
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Glutamine is a key regulator for amino acid-controlled cell growth through the mTOR signaling pathway in rat intestinal epithelial cells (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakajo, T.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 326(1) ページ: 174-180
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 細胞成長を制御するラパマイシン標的タンパク質mTOR複合体 (2005)
  • 著者名/発表者名: 吉野健一
  • 雑誌名: 実験医学 23(12) ページ: 1939-1945
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 質量分析による蛋白質同定法 (2005)
  • 著者名/発表者名: 吉野健一
  • 雑誌名: 日本細菌学雑誌 60(2) ページ: 397-417
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ラパマイシン (2005)
  • 著者名/発表者名: 米澤一仁
  • 雑誌名: 日本臨牀 63 ページ: 718-722
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] mTORシグナルの分子メカニズムと生理的役割 (2005)
  • 著者名/発表者名: 原 賢太
  • 雑誌名: 最新医学 60(7) ページ: 1561-1568
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Molecular identification and characterization of Xenopus egg uroplakin III, an egg raft-associated transmembrane protein that is tyrosine-phosphorylated upon fertilization (2005)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara, K., Sato, K., Yoshino, K., Oshiro, N., Hirahara, S., Hasan, A.K.M.M., Iwasaki, T., Ueda, Y., Iwao, Y., Yonezawa, K, Fukami, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 280 (15) ページ: 15029-15037
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rheb binds and regulates the mTOR kinase (2005)
  • 著者名/発表者名: Long, X., Lin, Y., Ortiz-Vega, S., Yonezawa, K., Avruch, J.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 15 (8) ページ: 702-713
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Involvement of General Transcriptional Coactivator PC4 in the Transcription of Medaka Fish Intestine-Specific Membrane Guanylyl Cyclase Gene (O1GC6) (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakauchi, M., Yoshino, K., Yonezawa, K., Suzuki, N.
  • 雑誌名: J. Biochem. 137 (4) ページ: 509-515
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Biochemical and morphologic evidence of the interaction of oligodendrocyte membrane rafts with actin filaments (2005)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, K., Yoshinaka, K., Yoshino, K., Yonezawa, K., Maekawa, S.
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res. 81 (2) ページ: 218-225
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Glutamine is a key regulator for amino acid-controlled cell growth through the mTOR signaling pathway in rat intestinal epithelial cells (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakajo, T., Yamatsuji, T., Ban, H., Shigemitsu, K., Haisa, M., Motoki, T., Noma, K., Nobuhisa, T., Matsuoka, J., Gunduz, M., Yonezawa, K., Tanaka, N., Naomoto, Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 326 (1) ページ: 174-180
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Dissociation of raptor from mTOR is a mechanism of rapamycin-induced inhibition of mTOR function (2004)
  • 著者名/発表者名: Oshiro, N.
  • 雑誌名: Genes Cells 9(4) ページ: 359-366
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] mTOR is essential for growth and proliferation in early mouse embryos and embryonic stem cells (2004)
  • 著者名/発表者名: Murakami, M.
  • 雑誌名: Mol. Cell Biol. 24(15) ページ: 6710-6718
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Brain-derived neurotrophic factor induces mammalian target of rapamycin-dependent local activation of translation machinery and protein synthesis in neuronal dendrites (2004)
  • 著者名/発表者名: Takei, N.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 24(44) ページ: 9760-9769
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] mTOR signaling pathway (2004)
  • 著者名/発表者名: Yonezawa, K.
  • 雑誌名: Hepatol. Res. 30S ページ: S9-13
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 質量分析法と配列データベースを利用するタンパク質同定法 (2004)
  • 著者名/発表者名: 吉野健一
  • 雑誌名: J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. 52(3) ページ: 106-129
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ラパマイシン標的タンパク質mTORシグナル伝達系 (2004)
  • 著者名/発表者名: 徳永千春
  • 雑誌名: 細胞工学 23(3) ページ: 340-348
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 細胞環境中のアミノ酸バランスを感知するmTORシグナル伝達機構 (2004)
  • 著者名/発表者名: 中嶋昭雄
  • 雑誌名: BIO Clinica 19(4) ページ: 308-312
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] mTOR (mammalian Target of Rapamycin) (2004)
  • 著者名/発表者名: 米澤一仁
  • 雑誌名: 生体の科学 55(5) ページ: 382-383
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 肝臓病の最近の話題「mTOR」について (2004)
  • 著者名/発表者名: 米澤一仁
  • 雑誌名: Liv日常診療に診る肝臓病治療 6 ページ: 11
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Dissociation of raptor from mTOR is a mechanism of rapamycin-induced inhibition of mTOR function (2004)
  • 著者名/発表者名: Oshiro, N., Yoshino, K., Hidayat, S., Tokunaga, C., Hara, K., Eguchi, S., Avruch, J., Yonezawa, K.
  • 雑誌名: Genes Cells 9 (4) ページ: 359-366
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] mTOR is essential for growth and proliferation in early mouse embryos and embryonic stem cells (2004)
  • 著者名/発表者名: Murakami, M., Ichisaka, T., Maeda, M., Oshiro, N., Hara, K., Edenhofer, F., Kiyama, H., Yonezawa, K., Yamanaka, S.
  • 雑誌名: Mol. Cell Biol. 24 (15) ページ: 6710-6718
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Brain-derived neurotrophic factor induces mammalian target of rapamycin-dependent local activation of translation machinery and protein synthesis in neuronal dendrites (2004)
  • 著者名/発表者名: Takei, N., Inamura, N., Kawamura, M., Namba, H., Hara, K., Yonezawa, K., Nawa, H.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 24 (44) ページ: 9760-9769
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] Xenopus Protocols : Cell Biology And Signal Transduction (Methods in Molecular Biology 322) (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato, K.
  • 総ページ数: 512
  • 出版者: Humana Press
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] NASH and Nutritional Therapy (2005)
  • 著者名/発表者名: Yonezawa, K.
  • 総ページ数: 117
  • 出版者: Springer Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] Current Topics in Microbiology and Immunology 279 : TOR Target of Rapamycin (2004)
  • 著者名/発表者名: Yonezawa, K.
  • 総ページ数: 364
  • 出版者: Springer (Berlin)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より