| 研究課題/領域番号 |
16K14723
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
三木 裕明 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (80302602)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 蛋白質 / シグナル伝達 |
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| 研究実績の概要 |
２９年度は、PRLのチロシンホスファターゼドメイン活性中心Cysのリン酸化や、そのリン酸化状態に影響を与えることが明らかになったMg2+レベル変動との関わりについて解析を進めた。特に前年度の研究成果で示されたPRLのタンパク質分子レベルのMg2+による調節に関して中心的に解析を進めた。培地中のMg2+レベルの変化とPRLタンパク質のCysリン酸化や分子レベルの相関が普遍性なものかどうか確かめるため、いくつかの培養細胞株で同様の実験を行った。その結果、いずれにおいても培地からMg2+を枯渇させることで明確なCysリン酸化レベルの変化だけでなく、PRLタンパク質量の増加が確認された。この生物学的重要性を確認するため、PRLをRNA干渉法によりノックダウンしたところ、顕著な細胞死が観察された。これらの実験結果からPRLはMg2+枯渇時における細胞死を防ぐ役割を持つことが明らかとなった。またこのPRLの量制御がMg2+枯渇応答性の遺伝子の転写レベルで起こっていることを示す実験結果も得られている。一方、PRLのCysリン酸化の調節についても解析を進めた。細胞内でリン酸のドナーとなっていると考えられる物質の中で、ATPと混合することでPRLのリン酸化が部分的に起こることが分かった。このことは細胞内のエネルギー状態に応じてPRLのリン酸化が調節されている可能性を示唆しており、ATPとMg2+が細胞内で複合体を作って存在していることを考え合わせると、非常に興味深い結果と考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究では、細胞内Mg2+調節やがん悪性化に関わる分子PRLに生じていることを見つけたCysリン酸化の重要性についての研究を行い、これまでほとんど報告事例すら存在しなかったCysリン酸化に関する解析を進め、タンパク質機能制御のまったく新たな分子機構としてCysリン酸化の重要性を明確に位置付けることを目指している。２９年度においては、PRLのCysリン酸化を変動させることを見つけていた培地中のMg2+枯渇処理によってPRLのタンパク質分子量が大きく変動し、しかもそれが細胞死を防いでいることを明らかにすることができた。さらにエネルギー状態を規定するATPがPRLをリン酸化している可能性を示唆する結果も得られた。いずれも非常に興味深く、今後の発展が期待できる重要な発見と位置付けられる。これらの理由から、２９年度はおおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
順調に進展した２９年度の研究成果を受けて、最終年度である３０年度以降は特にMg2+枯渇によってPRLのタンパク質量が増加する仕組みやそのCysリン酸化との関連についての解析、またこのようなPRLの応答がMg2+枯渇時にどのような機能的重要性を担っているのかについての解析をさらに深めて継続してゆく。いずれも、研究開始当初には想定しなかった計画であるが、所期の目的のタンパク質のCysリン酸化の機能的重要性の追究に合致する内容である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
２９年度の研究計画を実施するにあたって、研究室に所属機関から配分され執行上の使用目的が狭く限定されていない運営費交付金などで購入した物品を利用することができた。このため、本研究での物品費を大幅に節約して、交付申請の時点で想定していた金額よりも少ない研究費で研究計画をほぼ実施することができたので次年度使用額が生じた。３０年度も大枠では当初の研究計画に沿った形で研究を進めてゆくが、本報告書の「今後の研究の推進方策」に具体的に説明したような研究にも取り組むことにしている。そのため、２９年度に生じた次年度使用額と合わせてこれらの研究計画を実施する。
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