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2011 年度 研究成果報告書

生細胞イメージングとシステム生物学によるERKリン酸化過程の統合

研究課題

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研究課題/領域番号 21790273
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 医化学一般
研究機関京都大学

研究代表者

青木 一洋  京都大学, 大学院・生命科学研究科, 講師 (80511427)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワードFRET / イメージング / シグナル伝達 / システム生物学 / 癌
研究概要

細胞の増殖、分化や癌化に関連するERK MAPキナーゼのリン酸化様式をイメージング、及びコンピューターシミュレーションにより解析を行った。MEK-ERK分子の反応に関与する30以上の反応速度論的パラメーターを実験により実測し、シミュレーションを行った。その結果、これまで報告されていた「分配的(distributive)リン酸化反応モデル」ではなく「一連(processive)リン酸化反応モデル」に従ってERK分子が細胞内でリン酸化されていることが予測された。阻害剤などによる実験によるリン酸化反応モデルを検証したところ、processiveリン酸化反応モデルを支持する結果が得られた。これらの結果より、哺乳類細胞においては、ERKはMEK分子により一連リン酸化反応モデルに従ってリン酸化されることが明らかになった。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (7件) 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of an optimized backbone of FRET biosensors for kinases and GTPases2011

    • 著者名/発表者名
      Komatsu N, Aoki K, Yamada M, Yukinaga H, Fujita Y, Kamioka Y, Matsuda M
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cell.

      巻: 22 ページ: 4647-56

    • DOI

      DOI:10.1091/mbc.E11-01-0072

  • [雑誌論文] Processive phosphorylation of ERK MAP kinase in mammalian cells2011

    • 著者名/発表者名
      Aoki K, Yamada M, Kunida K, Yasuda S, Matsuda M.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA.

      巻: 108 ページ: 12675-80

    • DOI

      DOI:10.1073/pnas.1104030108

  • [雑誌論文] Spatiotemporal regulation of small GTPases as revealed by probes based on the principle of Forster Resonance Energy Transfer (FRET): Implications for signaling and pharmacology2011

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa E, Aoki K, Nakamura T, Matsuda M.
    • 雑誌名

      Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol.

      巻: 51 ページ: 337-58

    • DOI

      DOI:10.1146/annurev-pharmtox-010510-100234

  • [雑誌論文] Multiple decisive phosphorylation sites for the negative feedback regulation of SOS1 via ERK2010

    • 著者名/発表者名
      Kamioka Y, Yasuda S, Fujita Y, Aoki K, Matsuda M.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 285 ページ: 33540-33548

    • DOI

      DOI:10.1074/jbc.M110.135517

  • [雑誌論文] Calcium Signaling Pathways Converge at Raf1 via the Shoc2 Scaffold Protein2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki S, Udagawa R, Aoki K, Kamioka Y, Kiyokawa E, Matsuda M. Ras
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cell

      巻: 21 ページ: 1088-96

    • DOI

      DOI:10.1091/mbc.E09-06-0455

  • [雑誌論文] The Scaffold Protein Shoc2/SUR-8 Accelerates the Interaction of Ras and Raf2010

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga-Udagawa R, Fujita Y, Yoshiki S, Terai K, Kamioka Y, Kiyokawa E, Yugi K, Aoki K, Matsuda M.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 285 ページ: 7818-26

    • DOI

      DOI:10.1074/jbc.M109.053975

  • [雑誌論文] Visualization of small GTPase activity with fluorescence resonance energy transfer-based biosensors2009

    • 著者名/発表者名
      Aoki K, Matsuda M.
    • 雑誌名

      Nature Protoc.

      巻: 7 ページ: 1623-31

    • DOI

      DOI:10.1038/nprot.2009.175

  • [学会発表] 分子混み合いの反応速度論的展開と実証2012

    • 著者名/発表者名
      青木一洋
    • 学会等名
      定量生物の会第四回年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-01-10
  • [学会発表] 分子混み合いを加味した反応速度論モデルの構築と実証2011

    • 著者名/発表者名
      青木一洋
    • 学会等名
      定量生物の会第三回年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20111127-28
  • [学会発表] FRET imaging revealed a functional link between frequency of ERK oscillation and growth control by cell density2011

    • 著者名/発表者名
      Aoki K, and Matsuda M
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Systems Biology
    • 発表場所
      Heidelberg/Mannheim, Germany
    • 年月日
      20110828-0901
  • [学会発表] RETイメージングを用いたERKによる細胞増殖制御機構の解析2011

    • 著者名/発表者名
      青木一洋、松田道行
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 実測パラメーターに基づく細胞内シグナル伝達系の定量的シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      青木一洋
    • 学会等名
      第6回トランスポーター研究会
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2011-06-11
  • [学会発表] がんの制御に向けたシステム的なアプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      青木一洋
    • 学会等名
      日本のライフ研究開発を元気にする「夢」と「攻め」-バイオ研究と計算・情報科学の次世代型融合を探る-公開シンポジウム
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2011-01-22
  • [学会発表] Quantitative kinetic analysis revealed processive phosphorylation of ERK MAP kinase in mammalian cells2010

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Aoki, and Michiyuki Matsuda
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会第82回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20101207-10
  • [学会発表] Evidence that ERK is processively phosphorylated in mammalian cells2009

    • 著者名/発表者名
      Aoki K, Yamada M, Kunida K, and Matsuda M
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Systems Biology
    • 発表場所
      Stanford, California
    • 年月日
      20090830-0904
  • [学会発表] 細胞内シグナル伝達系のフィードバック制御による細胞の形態形成機構2009

    • 著者名/発表者名
      青木一洋、国田勝行、松田道行
    • 学会等名
      第82回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2009-10-24
  • [学会発表] FRET imaging reveals a functional link between cell growth and oscillation frequency of ERK activity

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Aoki
    • 学会等名
      Molecular Imaging and Systems Biology
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      00000130-31
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/kazuhiro_aoki/

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公開日: 2013-07-31  

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