シトルリン化タンパク質の網羅的解析と発癌における機能解析

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25710009
• 研究種目: 若手研究(A)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 谷川 千津 東京大学, 医科学研究所, 助教 (30422421)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: PADI4 / シトルリン化

研究概要

本年度は、PADI4のターゲットを網羅的に探索するためMS-MS解析にてスクリーニングを行った。その結果、空ベクター、野生型PADI4、または酵素活性欠損型PADI4を導入した各細胞内においてそれぞれ4000程度のタンパク質が同定でき、また、PADI4導入細胞では2.2%のタンパク質においてシトルリン化修飾を確認できた。それらシトルリン化タンパク質群には、RNAおよびDNAに対する結合能を有するものが多く含まれており、実際に、数多くのシトルリン化ペプチドが同定されたものはhnRNPタンパク質群であった。最も顕著にシトルリン化を受けたhnRNP G(RBMX)に対する修飾抗体を作成した結果、in vivoでのシトルリン化が証明された。さらに、hnRNPタンパク質群はmRNAの転写から翻訳まで核内で多様な機能を発揮することが知られていることから、RNA splicingに対する影響を検討する目的でPADI4を過剰発現させた細胞由来のRNAを用いて、RNAシークエンスを施行した。現在データの解析を進めている。また、PADI4の癌化における生理的な意義を検討する目的で、Padi4-/-p53+/-マウス及びPadi4+/+p53+/-マウス間での発癌、生存の違いを検討した。その結果、PADI4-/-p53+/-群において生存期間の有意な短縮と、腫瘍発生が増加する傾向が認められた。またがん組織で報告されている変異について、酵素活性に与える影響を検討した所、多くの変異が機能消失型であることが示された。以上の結果より、PADI4はがん抑制遺伝子として機能する可能性が示された。

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

H25年度において、PADI4の新規基質を複数同定し、また癌化における意義について、ノックアウトマウス及びヒト癌での解析を進めた結果、PADI4が癌抑制遺伝子として機能する可能性を明らかとした。上記の結果より、研究は順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

今年度以降は、PADI4の標的の解析を更に進め、splicingに与える影響を検討する。またPADI4の遺伝子多型が発癌リスクに及ぼすかどうかも検討予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Downregulation of the tumor suppressor HSPB7, involved in the p53 pathway, in renal cell carcinoma by hypermethylation. (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Lin, Z. Deng, C. Tanikawa, T. Shuin, T. Miki, K. Matsuda, Y. Nakamura
  • 雑誌名: Int J Oncol 巻: 44 ページ: 1490-1498
  • DOI: doi: 10.3892/ijo.2014.2314.
• [雑誌論文] Impact of PSCA variation on gastric ulcer susceptibility. (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Tanikawa, K. Matsuo, M. Kubo, A. Takahashi, H. Ito, H. Tanaka, Y. Yatabe, K. Yamao, N. Kamatani, K. Tajima, Y. Nakamura, K. Matsuda
  • 雑誌名: Plos one 巻: 8 ページ: e63698
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0063698.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome wide association study of age at menarche in the Japanese population. (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Tanikawa, Y. Okada, A. Takahashi, K. Oda, N. Kamatani, M. Kubo, Y. Nakamura, K. Matsuda
  • 雑誌名: Plos one 巻: 8 ページ: e63821
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0063821.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a functional variant in the MICA promoter which regulates MICA expression and increases HCV-related hepatocellular carcinoma risk. (2013)
  • 著者名/発表者名: P.H. Lo, Y. Urabe, V. Kumar, C. Tanikawa, K. Koike, N. Kato, D. Miki, K. Chayama, M. Kubo, Y. Nakamura, K. Matsuda,
  • 雑誌名: Plos one 巻: 8 ページ: e61279
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0061279.
  • 査読あり
• [学会発表] Proteomic analysis of citrullinated targets regulated by the p53-PADI4 pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷川千津、植田幸嗣、中川英刀、中村祐輔、松田浩一
  • 学会等名: 日本癌学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20131002-20131004
• [学会発表] A genome-wide association study identifies two susceptibility loci for duodenal ulcer in the Japanese population (2013)
  • 著者名/発表者名: Chizu Tanikawa, Koichi Matsuda, Yusuke Nakamura
  • 学会等名: American Association for Cancer Research
  • 発表場所: Washington, DC, USA
  • 年月日: 20130406-20130410