2016 Fiscal Year Annual Research Report
Intracellular signaling of TypeII a receptor tyrosine phospatase
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16H05139
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
門松 健治 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (80204519)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 軸索 / 再生 / アクチン / チロシンフォスファターゼ / オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はコンドロイチン硫酸（CS）とその受容体PTPRσ、LAR（Type IIa受容体型チロシンフォスファターゼPTPRに属する）の下流でオートファジー中断が誘起されることをはじめて示した。オートファジー中断はautophagosome蓄積を招き、それが軸索先端の特殊なボール様形状dystrophic endballを導き、軸索再生阻害につながることを見出した。そこで、本研究では、この中でブラックボックスとなっている最も重要な課題「受容体型チロシンフォスファターゼの細胞内シグナリング」を解明したい。本研究は、PTPRとオートファジーの関連について直接エビデンスを示す意味で重要であり、また、オートファジーの神経変性疾患などへの関与を考え合わせると、多様な分野へ影響を与える基盤的研究となる。
本研究費を得て、PTPRσ基質同定のため、網羅的解析を行った。これはPTPRσの活性中心のアスパラギン酸の一つをアラニンに置換したもので、酵素活性は減弱しているものの、基質結合能を保持した変異体で、安定した基質複合体の形成と取得を意図したものである。この変異体を使用し、沈降実験と質量分析計を用いた網羅的基質同定を行った。しかしながら、いくつかの候補は得られたものの期待どおりの成果とはならなかった。一方、これまでに、あるアクチン結合タンパク質がオートファジーの中で、オートファゴゾームとリソゾームの融合に関わるという報告があった。このアクチン結合タンパク質は３ヶ所でチロシンリン酸化を受け、PTPRσの基質となる可能性が浮上した。実際にin vitro の再構成実験により、PTPRσが直接にこのアクチン結合タンパク質のリン酸化チロシンを脱リン酸化することがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
PTPRσ基質同定のため、網羅的解析を行った。これはPTPRσの活性中心のアスパラギン酸の一つをアラニンに置換したもので、酵素活性は減弱しているものの、基質結合能を保持した変異体で、安定した基質複合体の形成と取得を意図したものである。この変異体を使用し、沈降実験と質量分析計を用いた網羅的基質同定を行った。しかしながら、いくつかの候補は得られたものの期待どおりの成果とはならなかった。一方、これまでに、あるアクチン結合タンパク質がオートファジーの中で、オートファゴゾームとリソゾームの融合に関わるという報告があった。このアクチン結合タンパク質は３ヶ所でチロシンリン酸化を受け、PTPRσの基質となる可能性が浮上した。
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| Strategy for Future Research Activity |
PTPRσの基質候補となったアクチン結合タンパク質の3ヶ所のリン酸化のうち、どのリン酸化がPTPRσによる脱リン酸化を受けるかを同定する。このリン酸化は、このタンパク質のアクチン重合における活性化を担う。このアナロジーが、オートファゴゾームｘリソゾーム融合に適用できるが、さらに、この脱リン酸化がDystrophic and ball形成を誘導し、軸索再生を阻害するかを検討する。
さらに、これまでうまくいっていなかった網羅的基質探索についてもProximity-dependent biotin identification (BioID)を用いて再度挑戦する。
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[Journal Article] Growth Factor Midkine Promotes Nuclear Factor of Activated T Cells-Regulated T-Cell-Activation and Th1 Cell Differentiation in Lupus Nephritis.2017
Author(s)
Masuda T, Maeda K, Sato W, Kosugi T, Sato Y, Kojima H, Kato N, Ishimoto T, Tsuboi N, Uchimura K, Yuzawa Y, Maruyama S, Kadomatsu K.
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Journal Title
Am J Pathol.
Volume: 187
Pages: 740-751
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Deficiency of a sulfotransferase for sialic acid-modified glycans mitigates Alzheimer's pathology.2017
Author(s)
Zhang Z, Takeda-Uchimura Y, Foyez T, Ohtake-Niimi S, Narentuya, Akatsu H, Nishitsuji K, Michikawa M, Wyss-Coray T, Kadomatsu K, Uchimura K.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A.
Volume: 114
Pages: E2947-E2954
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Neurocan, an extracellular chondroitin sulfate proteoglycan, stimulates neuroblastoma cells to promote malignant phenotypes.2017
Author(s)
Su Z, Kishida S, Tsubota S, Sakamoto K, Cao D, Kiyonari S, Ohira M, Kamijo T, Narita A, Xu Y, Takahashi Y, Kadomatsu K.
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Journal Title
Oncotarget.
Volume: 8
Pages: 106296-106310
DOI
Peer Reviewed
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