• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2017 Fiscal Year Research-status Report

タンパク質のCysリン酸化による分子機能制御

Research Project

Project/Area Number 16K14723
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

三木 裕明  大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (80302602)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords蛋白質 / シグナル伝達
Outline of Annual Research Achievements

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。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

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。

Strategy for Future Research Activity

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。

Causes of Carryover

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。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] McGill大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      McGill大学
  • [Journal Article] Phosphatase of regenerating liver maintains cellular magnesium homeostasis2018

    • Author(s)
      Yoshida A, Funato Y, Miki H
    • Journal Title

      Biochem J.

      Volume: 475 Pages: 1129-1139

    • DOI

      10.1042/BCJ20170756

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CrossTalk proposal: CNNM proteins are Na+/Mg2+exchangers playing a central role in transepithelial Mg2+(re)absorption2018

    • Author(s)
      Funato Y, Furutani K, Kurachi Y, Miki H
    • Journal Title

      J Physiol.

      Volume: 596 Pages: 743-746

    • DOI

      10.1113/JP275248

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visualization of long-term Mg2+ dynamics in apoptotic cells using a novel targetable fluorescent probe2017

    • Author(s)
      Matsui Y, Funato Y, Imamura H, Miki H, Mizukami S, Kikuchi K
    • Journal Title

      Chem Sci.

      Volume: 8 Pages: 8255-8264

    • DOI

      10.1039/C7SC03954A

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PRL/CNNM複合体によるMg2+排出の調節とPRLのCysリン酸化2018

    • Author(s)
      三木裕明
    • Organizer
      生体分子コバレント修飾の革新的解析拠点形成 シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Mg2+の不足によるPRLの転写活性化2017

    • Author(s)
      Yoshida A, Funato Y, Miki H
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] Mg2+トランスポーターCNNM4は大腸での発がんを抑制する2017

    • Author(s)
      Yamazaki D, Hasegawa A, Funato Y, Miki H
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] Mg2+トランスポーターCNNMは線虫でROSレベルと寿命を調節する2017

    • Author(s)
      Hashizume O, Funato Y, Miki H
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] PRLによる酸性微小環境への適応2017

    • Author(s)
      Funato Y, Yoshida A, Yamazaki D, Miki H
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] がんの浸潤運動におけるPRLの役割2017

    • Author(s)
      船戸洋佑, 山崎大輔, 吉田篤, 三木裕明
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
    • Invited
  • [Presentation] がんの悪性化と酸性環境適応の分子機構2017

    • Author(s)
      船戸洋佑, 山崎大輔, 吉田篤, 三木裕明
    • Organizer
      第44回日本毒性学会学術年会
    • Invited
  • [Presentation] CNNM magnesium transporters in health and disease2017

    • Author(s)
      Yosuke Funato, Daisuke Yamazaki, Hiroaki Miki
    • Organizer
      IUPS 38th world congress
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi