定量的リン酸化プロテオミクスによるシグナル伝達ネットワークの解析

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20710168
• 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)
• キーワード: シグナル伝達 / プロテオミクス / リン酸化 / システム生物学

研究概要

細胞は与えられた増殖因子や分化誘導因子などの外的刺激に対して、様々な応答を示すことが知られているが、刺激に対応した特異性を決定する機構は未だ不明な点が多い。このシグナル伝達の本質的な問題を解くためには、様々なシグナル経路に関わる因子を網羅的に調べる必要がある。申請者は細胞内リン酸の網羅的同定および定量を行うための技術開発を行い、数千ヶ所のリン酸化部位の同定・定量を可能とするシステムを構築した。本システムを用いて、HeLa細胞におけるEGF,インシュリン、アミノ酸、TNFalpha、Jurkat細胞におけるT細胞受容体刺激、Namalwa細胞におけるB細胞受容体刺激、マウス繊維細胞におけるトロンビン刺激、酸化ストレス刺激、マウス脾臓より純化したB細胞におけるB細胞受容体などの刺激下でのリン酸化情報を取得し、のべ3万種類のリン酸化部位の同定と時間依存的な変動情報の取得を完了した。さらに、いくつかのプロテインキナーゼ阻害剤やsiRNAによるキナーゼノックダウンでシグナル伝達経路を撹乱した場合のリン酸化の挙動を解析した。これら取得した一連の大規模データを全て統合し、リン酸化モチーフやジーンオントロジーなどの機能情報の付加を行い、データベースを構築した。さらに、クラスタリングやパスウェイ解析によって各刺激の特異性を規定する要素の週出を行うことで、新規のシグナル経路間のクロストークやフィードバック機構の存在を見いだした。現在、分子生物学的手法等を駆使してより詳細な解析を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Large-scale proteomic analysis of tyrosine phosphorylation induced by TCR or BCR activation reveals new signaling pathways. (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, M., Oyamada, K., Takahashi, H., Sato, T., Hatakeyama, S., Nakayama, K.I.
  • 雑誌名: Proteomics 9 ページ: 3549-3563
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fbxo45 forms a novel ubiquitin ligase complex and is required for neuronal development (2009)
  • 著者名/発表者名: Saiga, T., Fukuda, T., Matsumoto, M., Tada, H., Okano, H.J., Okano, H., Nakayama KI.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 29 ページ: 3529-3543
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleolar structure and function are regulated by the deubiquitylating enzyme USP36. (2009)
  • 著者名/発表者名: Endo, A., Matsumoto, M., Inada, T., Yamamoto, A., Nakayama, K.I., Kitamura, N., Komada, M.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 122 ページ: 678-686
  • 査読あり
• [学会発表] 定量リン酸化プロテオミクスによるシグナル伝達の包括的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松本雅記、小山田浩二、中山敬一
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] 定量リン酸化プロテオミクスによるシグナル伝達の包括的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松本雅記
  • 学会等名: 蛋白質化学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-05-21
• [備考]
  • URL: http://www.bioreg.kyushu-u.ac.jp/saibou/index.html