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2019 Fiscal Year Annual Research Report

キノームの生理的基質同定に基づく細胞内シグナルパスウェイ大規模解析

Research Project

Project/Area Number 17H03605
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

石濱 泰  京都大学, 薬学研究科, 教授 (30439244)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsキナーゼ / リン酸化シグナル
Outline of Annual Research Achievements

国内外のゲノムワイド関連解析により、様々な疾病原因は個々の遺伝子よりもシグナルパスウェイ毎の異常に集積されており、特に癌は十数種のパスウェイに原因遺伝子が分布することがわかってきた。これらのパスウェイにはすべてリン酸化シグナルが関わっており、その異常はガンそのものの発症因子ともなり、その進行、薬剤感受性および治療予後とも深く関わる。したがって、様々なパスウェイ毎のリン酸化動態を全体として理解することが、細胞内シグナル解析には必要とされる。本研究では、(1) キナーゼ毎に生理的基質を大規模に同定する方法を確立し、(2) それを500種のキナーゼについて適用し細胞内キナーゼ―基質相関を解明することにより、細胞内リン酸化ネットワークの分子基盤を明らかにし、(3) さらにこの基盤情報に基づいて、細胞内シグナルパスウェイ大規模解析法を確立することを目的としている。本年度は(2)(3)について取り組んだ。(2)について、ビオチンリガーゼ融合キナーゼ発現HEK293T細胞と野生型のHEK293T細胞を用意し、それぞれにビオチンを施した後、タンパク質抽出、ビオチン化タンパク質濃縮およびトリプシン消化を行い、LC/MS/MSにより測定した。その結果、チロシンキナーゼである、Src、Fer、Fynについて、それぞれ既知相互作用タンパク質を含む400種以上の相互作用タンパク質を同定した。BioID、in vitroキナーゼアッセイ、in vivoリン酸化プロファイリングの三つを合わせることにより各キナーゼから数十種の基質候補を抽出した(Fer: 45, Fyn: 13, Src: 94)。(3)については、各キナーゼの基質認識情報に加え、タンパク質相互作用情報、共局在情報など加味した新規キナーゼ活性予測法を開発し、どのシグナルパスウェイが変動しているのかをキノームレベルで解析する手法を確立した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California, San Francisco(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of California, San Francisco
  • [Journal Article] Selected Reaction Monitoring of Kinase Activity-Targeted Phosphopeptides2019

    • Author(s)
      TAKAHASHI Chisato、YAZAKI Tatsuya、SUGIYAMA Naoyuki、ISHIHAMA Yasushi
    • Journal Title

      Chromatography

      Volume: 40 Pages: 39~47

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2019.005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Large-scale Discovery of Substrates of the Human Kinome2019

    • Author(s)
      Sugiyama Naoyuki、Imamura Haruna、Ishihama Yasushi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 10503

    • DOI

      10.1038/s41598-019-46385-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mitochondrial lipoylation integrates age-associated decline in brown fat thermogenesis2019

    • Author(s)
      Tajima Kazuki、Ikeda Kenji、Chang Hsin-Yi、Chang Chih-Hsiang、Yoneshiro Takeshi、Oguri Yasuo、Jun Heejin、Wu Jun、Ishihama Yasushi、Kajimura Shingo
    • Journal Title

      Nature Metabolism

      Volume: 1 Pages: 886~898

    • DOI

      10.1038/s42255-019-0106-z

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Challenges to illuminate human kinome2020

    • Author(s)
      Yasushi Ishihama
    • Organizer
      AOMSC2020
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Comprehensive monitoring of intracellular tyrosine kinase activities2020

    • Author(s)
      Kazutaka Yachigo, Dai Sakamoto, Tatsuya Yazaki, Chisato Takahashi, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • Organizer
      4th Symposium on Kyoto Biomolecular Mass Spectrometry Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Kinome-wide Libraries of Exogenous Substrates for Profiling Intracellular Kinome Activities2020

    • Author(s)
      Junna Nakazono, Dai Sakamoto, Naoyuki Sugiyama and Yasushi Ishihama
    • Organizer
      4th Symposium on Kyoto Biomolecular Mass Spectrometry Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 配位子交換クロマトグラフィーによるリン酸化チロシン選択的ペプチド濃縮法の開発2020

    • Author(s)
      中田花菜、南部早紀、杉山直幸、石濱泰
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [Presentation] Toolbox for Phosphoproteomics in Cancer Signaling2019

    • Author(s)
      Yasushi Ishihama
    • Organizer
      Keystone Symposia_Proteomics and its Application to Translational and Precision Medicine
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Additional Separation Space by Trapped Ion Mobility Spectrometry Improves Accuracy of Isobaric Tag-based Quantitation2019

    • Author(s)
      Kosuke Ogata, Tomoya Niinae, Chia-Feng Tsai, Koshi Imami, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • Organizer
      Keystone Symposia_Proteomics and its Application to Translational and Precision Medicine
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 人工基質ペプチドを用いたキノーム活性プロファイリング2019

    • Author(s)
      杉山直幸、中園純菜、八児一隆、坂本大、Hsin-Yi Chang、石濱泰
    • Organizer
      第67回質量分析総合討論会
  • [Presentation] Proximity-dependent identification of in vivo substrates of putative kinases2019

    • Author(s)
      Tomoya Niinae, Koshi Imami, Chia-Feng Tsai, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • Organizer
      第67回アメリカ質量分析学会(ASMS2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Kinome Activity Analysis Based on Quantitative Phosphoproteomics2019

    • Author(s)
      Yuki Yoshikawa, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2019年大会
  • [Presentation] Development of novel method for identifying kinase endogenous substrates and application to mutant substrates analysis2019

    • Author(s)
      Tomoya Niinae, Koshi Imami, Chia-Feng Tsai, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2019年大会
  • [Presentation] キナーゼ基質ペプチドライブラリを用いた細胞内チロシンキナーゼ活性計測2019

    • Author(s)
      八児一隆、坂本大、高橋知里、杉山直幸、石濱泰
    • Organizer
      BMAS2019 第32回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • [Presentation] プロテオミクスLC/MSにおけるリン酸化ペプチドの保持挙動2019

    • Author(s)
      小形公亮、杉山直幸、KROKHIN Oleg V.、石濱泰
    • Organizer
      PPF2019 第17回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム
  • [Presentation] Toolbox for human proteome, kinome and phosphatome analysis2019

    • Author(s)
      Yasushi Ishihama
    • Organizer
      Short course in Frontier Sciences and Technology: Data Analysis in Quantitative Proteomics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] セリン/スレオニンキナーゼ特異的人工基質ペプチドを用いたキノーム活性計測2019

    • Author(s)
      中園 純菜・坂本 大・杉山 直幸・石濱 泰
    • Organizer
      日本分析化学会 第68年会
  • [Presentation] Proximity-dependent approach for identifying putative endogenous substrates of protein kinases2019

    • Author(s)
      Tomoya Niinae・Koshi Imami・Chia-Feng Tsai・Naoyuki Sugiyama・Yasushi Ishihama
    • Organizer
      HUPO2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] In vitro Profiling of Ser/Thr/Tyr Selectivity of Human Protein Kinome2019

    • Author(s)
      Naoyuki Sugiyama, Kazutaka Yachigo, Masato Tsuyuguchi, Takayoshi Kinoshita, Yasushi Ishihama
    • Organizer
      HUPO2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Monitoring intracellular kinome activities using kinase specific substrate peptides2019

    • Author(s)
      Junna Nakazono, Dai Sakamoto, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • Organizer
      HPLC2019 Kyoto
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Targeted phosphoproteomics for profiling tyrosine kinase activities2019

    • Author(s)
      Kazutaka Yachigo, Tatsuya Yazaki, Chisato Takahashi, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • Organizer
      HPLC2019 Kyoto
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] キナーゼ特異的人工基質ライブラリを用いた細胞内キノーム活性プロファイリング2019

    • Author(s)
      中園 純菜, 坂本 大, 杉山 直幸, 石濱 泰
    • Organizer
      第30回クロマトグラフィー科学会議 (SCS30)
  • [Presentation] ターゲットプロテオミクスによるチロシンキナーゼ活性計測2019

    • Author(s)
      八児一隆、矢崎達也、高橋知里、杉山直幸、石濱泰
    • Organizer
      第30回クロマトグラフィー科学会議 (SCS30)

URL: 

Published: 2021-01-27  

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