【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】15H04703 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

エピゲノム制御 / がん / ERK / MAPキナーゼ / CtBP / 転写制御 / シグナル伝達 / 遺伝子 / 癌 / 発現制御 / リン酸化 / 生体分子 / EMT

【研究成果の概要】

ERK経路は細胞増殖を司る情報伝達経路であり、その異常な活性化が発癌を導く。これまでにERKの基質として複数の分子が同定されているが、未知の基質も数多く存在すると考えられており、その解明は癌克服の観点からも重要である。本研究において我々は、ERK基質分子の網羅的な探索を行い、MCRIP1を始めとする複数の新規分子を同定することに成功した。さらに、ERKによるMCRIP1のリン酸化が、転写抑制共役因子CtBPの機能制御を介して、E-カドヘリンの発現と上皮間葉転換を調節していることを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)

【研究分野】獣医学

【研究領域課題番号】25660224 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

平滑筋 / ミオシン / リン酸化 / CPI-17 / 高血圧 / 収縮蛋白 / がん / ホスファターゼ / ゲノム編集 / 遺伝子改変マウス / 血管 / 消化管 / 気管 / フォスファターゼ

【研究成果の概要】

内臓臓器を構成する平滑筋細胞の運動はミオシンのリン酸化により制御されている。CPI-17はミオシンホスファターゼの内因性抑制蛋白質であり、ミオシンのリン酸化を調節する。CPI-17は血圧調節や消化管などの運動制御や、高血圧や気管支炎、発がんなど様々な病態への関与が示唆されている。本研究では、CRISPR/Cas9ゲノム編集システム技術により、世界で初めてCPI-17KOマウスとCPI-17のリン酸化制御しているアミノ酸の点変異ノックインマウスの作出に成功した。今後、これらの遺伝子改変動物を使ってCPI-17の生理学的および病態生理学的機能解析を行う。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】腫瘍生物学

【研究領域課題番号】22220014 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

がん / 浸潤・転移 / 腫瘍形成 / プロテアーゼ / MT1-MMP / コラーゲン / HB-EGF / HIF-1 / がん細胞 / 浸潤 / 増殖 / FIH-1 / Mint3 / リン酸化 / 細胞運動 / ZF21 / p27RF-Rho / HIH-1

【研究成果の概要】

がん細胞は周辺の正常組織に対して破壊的であり、その活性はがん細胞の増殖、浸潤・転移に必須である。また、がん細胞は自らに有利な環境を作る為に、細胞外に分泌するタンパク質成分を遺伝子発現レベル変化させるとともに、細胞外に存在するタンパク質の機能を変化させるための修飾を行う。膜型マトリックスメタロプロテアーゼ（MT1-MMP）は、組織を構成するタンパク質の分解および改変を担う細胞外プロテアーゼの一つである。本研究では、MT1-MMPが浸潤性を制御する細胞内システムと協調して果たす複合的な役割を明らかにすることにより、悪性形質獲得を制御するnordal pointとしての重要性を明らかにした。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2010-05-31 - 2014-03-31

【配分額】214,240千円 (直接経費: 164,800千円、間接経費: 49,440千円)

【研究分野】小児科学

【研究領域課題番号】22591168 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

小児腫瘍学 / 癌 / 生体分子 / プロテオーム / リン酸化 / 白血病

【研究成果の概要】

種々の病型の白血病細胞株(25 種程度)およびレトロウィルス感染系を用いてBCR-ABL を導入したマウス骨髄細胞のトリプシン消化物から、HAMMOC法を用いてリン酸化ペプチドを濃縮し、LC-MS/MS法によりリン酸化タンパク質の同定ならびにリン酸化部位の同定を行った。その結果、BCR-ABL陽性細胞において4500以上のリン酸化部位を同定した。BCR-ABL陰性の白血病細胞株を並べて解析すると、BCR-ABL陽性細胞群から検出したリン酸化蛋白質はクラスターを形成することから、BCR-ABLによって特異的なリン酸化シグナル伝達ネットワークが生じることが示唆された。さらに、BCR-ABL陽性細胞にチロシンキナーゼ阻害薬であるイマチニブを添加すると、(1)Ras/MAPK経路の活性化に関与するSHC1蛋白質のリン酸化が抑制されること、(2)自身の活性化を制御する転写因子ATF-2リン酸化が抑制されることが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】人体病理学

【研究領域課題番号】17390105 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

タンパク質 / リン酸 / がん / イソメラーゼ / プロテオミクス / リン酸化 / 前立腺 / Pin1 / 前立腺癌 / 分子標的

【研究成果の概要】

Pin1はタンパク質のリン酸化部位に結合し、立体構造を変化させることにより基質蛋白質の機能を調節する新しいタイプの酵素である。われわれを含めた最近の研究でPin1は前立腺癌を含めた多くの癌で細胞の癌化に深く関与することが示唆されているが、Pin1の結合するリン酸化タンパクの方がより直接的に前立癌の形質発現に関わり、予後因子、治療標的になりうると考えた。そこで、われわれはPin1を分子プローブとして前立腺癌に特異的に発現しているリン酸化タンパクを網羅的に解析し、それに基づいた病態の解明、新規予後因子、治療法の開発を目的として研究を行った。
疾患特異的にリン酸化されPin1により機能調節を受けるタンパク質について以下のことが明らかになった。
前立腺癌特異的に、リン酸化結合タンパク質Pin1に結合するタンパク質をスクリーニングした。前立腺癌特異的にリン酸化されPin1と結合する未知の蛋白が複数見出された。それらをマイクロダイセクションとRT-PCR解析し、PINBP1は、正常前立腺組織と比較して前立腺癌組織において有意にその発現が上昇していたことがあきらかになった。また、PINBP1の発現の高い前立腺癌では発現の低い癌と比較して、手術後の再発率が有意に高いことが明らかになった。前立腺癌細胞株においてsiRNAを用いて当該タンパク質の発現を抑制すると、細胞の増殖が顕著に抑制され、細胞の老化が認められた。現在、このタンパク質を特許申請準備中である。
その他、Pin1とリン酸化タンパク質との結合を研究する中で以下のことを明らかにした。
1 RelA/P65は前立腺癌においてリン酸化されPin1と結合する。そのRelAリン酸化が前立腺癌の転移と関係があることを明らかにし、抗リン酸化RelA抗体による免疫染色所見により、前立腺癌骨転移を予測できることが明らかになった。このことをあらたな前立腺癌予後判定因子として特許申請中である。
2 脳腫瘍、特に膠細胞腫においてPin1の高発現がみられ、Pin1と脳腫瘍の生物学的態度との間の関連があきらかになった。
3 Pin1はリン酸化Daxxタンパク質との結合し、Daxxのユビキチン化を促進し、アポトーシスに対し促進的であることがあきらかになった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】9,400千円 (直接経費: 9,400千円)