2014 Fiscal Year Research-status Report
AMPキナーゼ（AMPK）活性化による抗動脈硬化効果、抗癌効果の機序解明
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26461108
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
塚本 蔵 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80589151)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朝野 仁裕 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60527670)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | AMPキナーゼ / Pdlim5 / 細胞遊走 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
AMPK賦活剤による刺激後にのみ、抗phpspho-ACC (Acetyl-CoA carboxylase)抗体(ACCはAMPKの代表的な基質)と交差反応する分子量64kDの蛋白質を偶然発見し、分離精製後、質量分析解析にてその蛋白質がPdlim5（PDZ and LIM domain 5）であることを同定した。さらにin vitroリン酸化アッセイにて、Pdlim5はAMPKの新規基質であり、AMPKによってPdlim5のSer177がリン酸化されることを証明した。
Pdlim5はalpha-actininと結合し、ラメリポディア, 接着班, ストレス線維などのアクチン構造と関連を持つことが知られている。興味深いことに、Ser177疑似リン酸化Pdlim5 (S177D-Pdlim5)を発現させた血管平滑筋細胞は、AMPK賦活剤非投与下でもラメリポディアの形成異常を認め、細胞遊走が阻害された。さらに、FRET (fluorescence resonance energy transfer)バイオセンサーを利用して細胞内のsmall GTPase活性をライブイメージで観察できるシステムを作成した。このシステムを用いて、S177D-Pdlim5発現細胞では遊走細胞のleading edgeにおけるRac1活性が低下し、ラメリポディアにおける樹状アクチン重合に重要なArp2/3複合体がleading edgeから細胞質へと局在変化されることを発見した。
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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
AMPK活性化による細胞遊走抑制を調節する分子ターゲットを同定することに成功した。これにより、その分子機序に迫ることができている。計画通り順調に進展しており、成果を発表できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までにAMPK活性化による細胞遊走抑制の機序として、Pdlim5のリン酸化によりRac1-Arp2/3複合体シグナルが抑制され、ラメリポディア形成が阻害されることが判明したが、今後はさらなる上流のシグナルの解析を進めていく。
また、AMPK活性阻害による細胞遊走抑制機序の解明も進めていく。
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| Causes of Carryover |
ラット肝臓AMPK購入やリコンビナント蛋白質の精製に使用する生化学関連試薬に使用する予定であったが、本年度使用分はストックしていたもので足りたため、余剰金が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
既にストックは使い切ったため、予定通り来年度にラット肝臓AMPK購入やリコンビナント蛋白質の精製などに必要な生化学関連試薬の購入に使用する。
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[Journal Article] Augmented AMPK activity inhibits cell migration by phosphorylating the novel substrate Pdlim52015
Author(s)
Yan Y, Tsukamoto O, Nakano A, Kato H, Kioka H, Ito N, Higo S, Yamazaki S, Shintani Y, Matsuoka K, Liao Y, Asanuma H, Asakura M, Takafuji K, Minamino T, Asano Y, Kitakaze M, Takashima S
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 6
Pages: 6137
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Higd1a is a positive regulator of cytochrome c oxidase.2015
Author(s)
.Hayashi T, Asano Y, Shintani Y, Aoyama H, Kioka H, Tsukamoto O, Hikita M, Shinzawa-Itoh K, Takafuji K, Higo S, Kato H, Yamazaki S, Matsuoka K, Nakano A, Asanuma H, Asakura M, Minamino T, Goto Y, Ogura T, Kitakaze M, Komuro I, Sakata Y, Tsukihara T, Yoshikawa S, Takashima S.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A.
Volume: 112
Pages: 1553
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] PDE5 inhibitor efficacy is estrogen dependent in female heart disease.2014
Author(s)
32.Sasaki H, Nagayama T, Blanton RM, Seo K, Zhang M, Zhu G, Lee DI, Bedja D, Hsu S, Tsukamoto O, Takashima S, Kitakaze M, Mendelsohn ME, Karas RH, Kass DA, Takimoto E.
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Journal Title
J Clin Invest.
Volume: 124
Pages: 2464
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Noninvasive and quantitative live imaging reveals a potential stress-responsive enhancer in the failing heart.2014
Author(s)
31.Matsuoka K, Asano Y, Higo S, Tsukamoto O, Yan Y, Yamazaki S, Matsuzaki T, Kioka H, Kato H, Uno Y, Asakura M, Asanuma H, Minamino T, Aburatani H, Kitakaze M, Komuro I, Takashima S.
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Journal Title
FASEB J.
Volume: 28
Pages: 1870
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Evaluation of intramitochondrial ATP levels identifies G0/G1 switch gene 2 as a positive regulator of oxidative phosphorylation.2014
Author(s)
30.Kioka H, Kato H, Fujikawa M, Tsukamoto O, Suzuki T, Imamura H, Nakano A, Higo S, Yamazaki S, Matsuzaki T, Takafuji K, Asanuma H, Asakura M, Minamino T, Shintani Y, Yoshida M, Noji H, Kitakaze M, Komuro I, Asano Y, and Takashima S.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A.
Volume: 111
Pages: 273
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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