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高出力絶対定量法の開発によるシグナル伝達経路定量マップの構築

公募研究

研究領域数理解析に基づく生体シグナル伝達システムの統合的理解
研究課題/領域番号 19H04969
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関新潟大学

研究代表者

松本 雅記  新潟大学, 医歯学系, 教授 (60380531)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2020年度)
配分額 *注記
10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワードプロテオミクス / シグナル伝達 / タンパク質絶対定量
研究開始時の研究の概要

細胞の増殖や運命決定などの本質的な生命現象は、細胞外刺激が引き起こす細胞内シグナル伝達によって規定されているが、いかなる原理に基づいてシグナル経路のアウトプットの多様性が生み出されているはほとんど不明である。これまで独自に開発してきた革新的なタンパク質絶対定量法iMPAQT法を駆使して、EGFシグナル経路などの構成成分の絶対定量やシグナル伝達のダイナミクス計測技術の開発に成功した。本研究では、現行のiMPAQT法が有するいくつかの技術的限界を完全に克服し、様々な細胞システムにおける広範なシグナル伝達経路の全体構造を定量的に記述する手法の確立を目指す。

研究実績の概要

1)シグナル伝達経路の定量技術の確立: 本年度は、ゲノムワイドなタンパク質リソースに対して、DIA (データ非依存取得)と呼ばれる手法によって、データ再取得を実施した。これらのデータをDIA-NNによるライブラリーフリーサーチを行い、従来の方法以上に多数のペプチドの同定を行うことが可能であった。DIAでは、定量に資するペプチドか否かの精査が可能であるため、その結果を用いてiMPAQTデータベースを更新した。次に、前年度完成させたiMPAQTver.2を用いて、様々なシグナル伝達経路タンパク質に対する内部標準タンパク質を作製した。さらに、個々の内部標準タンパク質自体を定量するためのバーコードタグの拡張を行い、100種類以上のタグの選定と合成、さらにはこれらを集約させた内々標準タンパク質であるQuantimerを五種類作製した。併せて、データ解析ソフトウェアの最適化など、本研究をより効率よく行うための情報基盤の整備をすすめた。また、DIAで検出できなかったタンパク質をparallel reaction monitoringと呼ばれる手法で再解析できる解析ワークフローを確立し、網羅的に多数のタンパク質の絶対定量が実施可能な基盤を構築した。
2)がん細胞パネルでの定量プロテオーム解析: 150種類以上のがん細胞パネルを構築し、これらを対象としてシグナル伝達関連タンパク質の絶対定量やリン酸化プロテオミクスを実施し、細胞特異的なシグナル伝達経路の定量マップの作成に成功した。本研究は途中廃止となったが、詳細なデータ解析を残して、ほとんどを予定通り進めることができた。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 8件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Senolysis by glutaminolysis inhibition ameliorates various age-associated disorders2021

    • 著者名/発表者名
      Johmura Yoshikazu、Yamanaka Takehiro、Omori Satotaka、Wang Teh-Wei、Sugiura Yuki、Matsumoto Masaki、Suzuki Narumi、Kumamoto Soichiro、Yamaguchi Kiyoshi、Hatakeyama Seira、Takami Tomoyo、Yamaguchi Rui、Shimizu Eigo、Ikeda Kazutaka、Okahashi Nobuyuki、Mikawa Ryuta、Suematsu Makoto、Arita Makoto、Sugimoto Masataka et al
    • 雑誌名

      Science

      巻: 371 号: 6526 ページ: 265-270

    • DOI

      10.1126/science.abb5916

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transomics analysis reveals allosteric and gene regulation axes for altered hepatic glucose-responsive metabolism in obesity2020

    • 著者名/発表者名
      Kokaji Toshiya、Hatano Atsushi、Ito Yuki、et al.
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 13 号: 660 ページ: 1236-1236

    • DOI

      10.1126/scisignal.aaz1236

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A phospho-switch controls RNF43-mediated degradation of Wnt receptors to suppress tumorigenesis2020

    • 著者名/発表者名
      Tsukiyama Tadasuke、Zou Juqi、Kim Jihoon、Ogamino Shohei、Shino Yuki、Masuda Takamasa、Merenda Alessandra、Matsumoto Masaki、Fujioka Yoichiro、Hirose Tomonori、Terai Sayuri、Takahashi Hidehisa、Ishitani Tohru、Nakayama Keiichi I.、Ohba Yusuke、Koo Bon-Kyoung、Hatakeyama Shigetsugu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1038/s41467-020-18257-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemical acetylation of mitochondrial transcription factor A occurs on specific lysine residues and affects its ability to change global DNA topology2020

    • 著者名/発表者名
      Fang Yuan、Akimoto Masaru、Mayanagi Kouta、Hatano Atsushi、Matsumoto Masaki、Matsuda Shigeru、Yasukawa Takehiro、Kang Dongchon
    • 雑誌名

      Mitochondrion

      巻: 53 ページ: 99-108

    • DOI

      10.1016/j.mito.2020.05.003

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cell cycle-dependent localization of the proteasome to chromatin2020

    • 著者名/発表者名
      Kito Yuki、Matsumoto Masaki、Hatano Atsushi、Takami Tomoyo、Oshikawa Kiyotaka、Matsumoto Akinobu、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 5801-5801

    • DOI

      10.1038/s41598-020-62697-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production of BBF2H7‐derived small peptide fragments via endoplasmic reticulum stress‐dependent regulated intramembrane proteolysis2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuhisa Koji、Saito Atsushi、Cai Longjie、Kaneko Masayuki、Okamoto Takumi、Sakaue Fumika、Asada Rie、Urano Fumihiko、Yanagida Kanta、Okochi Masayasu、Kudo Yukitsuka、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I.、Imaizumi Kazunori
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 34 号: 1 ページ: 865-880

    • DOI

      10.1096/fj.201901748r

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Fail-Safe System to Prevent Oncogenesis by Senescence Is Targeted by SV40 Small T Antigen2020

    • 著者名/発表者名
      Kiyotaka Oshikawa, Masaki Matsumoto, Manabu Kodama, Hideyuki Shimizu, Keiichi I Nakayama
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 39 号: 10 ページ: 2170-2186

    • DOI

      10.1038/s41388-019-1139-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In-line sample processing system with an immobilized trypsin-packed fused-silica capillary tube for proteomic analysis of a small number of mammalian cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Hata K, Izumi Y*, Hara T, Matsumoto M*, Bamba T.
    • 雑誌名

      Anal. Chem.

      巻: 92(4) 号: 4 ページ: 2997-3005

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b03993

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel localizations and interactions of intercellular bridge proteins revealed by proteomic profiling†2020

    • 著者名/発表者名
      Iwamori Tokuko、Iwamori Naoki、Matsumoto Masaki、Imai Hiroyuki、Ono Etsuro
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction

      巻: 0 号: 5 ページ: 1134-1144

    • DOI

      10.1093/biolre/ioaa017

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of Mediator and Little Elongation Complex in transcription termination2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Ranjan A, Chen S, Suzuki H, Shibata M, Hirose T, Hirose H, Sasaki K, Abe R, Chen K, He Y, Zhang Y, Takigawa I, Tsukiyama T, Watanabe M, Fujii S, Iida M, Yamamoto J, Yamaguchi Y, Suzuki Y, Matsumoto M, Nakayama KI, Washburn P, Saraf A, Florens L, Sato S, Tomomori-Sato C, Conaway RC, Conaway JW, Hatakeyama S
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1038/s41467-020-14849-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tyrosine pre-transfer RNA fragments are linked to p53-dependent neuronal cell death via PKM22020

    • 著者名/発表者名
      Inoue Masanori、Hada Kazumasa、Shiraishi Hiroshi、Yatsuka Hiroyuki、Fujinami Hiroyuki、Morisaki Ikuko、Nishida Yoshihiro、Matsubara Etsuro、Ishitani Tohru、Hanada Reiko、Matsumoto Masaki、Penninger Josef M.、Ihara Kenji、Hanada Toshikatsu
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: May 3 号: 3 ページ: 155-163

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.02.157

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A shift in glutamine nitrogen metabolism contributes to malignant progression of cancer.2020

    • 著者名/発表者名
      Kodama M, Oshikawa K, Shimizu H, Yoshioka S, Takahashi M, Izumi Y, Bamba T, Tateishi C, Tomonaga T, Matsumoto M*, Nakayama KI*.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 11 号: 1 ページ: 1320-1320

    • DOI

      10.1038/s41467-020-15136-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell Stress Induced Stressome Release Including Damaged Membrane Vesicles and Extracellular HSP90 by Prostate Cancer Cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Eguchi T, Sogawa C, Ono K, Matsumoto M, Tran MT, Okusha Y, Lang BJ, Okamoto K, Calderwood SK.
    • 雑誌名

      Cells.

      巻: 9(3). 号: 3 ページ: 755-755

    • DOI

      10.3390/cells9030755

    • NAID

      120006847416

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Frequent Detection of Pituitary-Derived PrPres in Human Prion Diseases2019

    • 著者名/発表者名
      Honda Hiroyuki、Matsumoto Masaki、Shijo Masahiro、Hamasaki Hideomi、Sadashima Shoko、Suzuki Satoshi O、Aishima Shinichi、Kai Keita、Nakayama Keiichi I、Sasagasako Naokazu、Iwaki Toru
    • 雑誌名

      Journal of Neuropathology & Experimental Neurology

      巻: 78 号: 10 ページ: 922-929

    • DOI

      10.1093/jnen/nlz075

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The pericentromeric protein shugoshin 2 cooperates with HSF1 in heat shock response and RNA Pol II recruitment2019

    • 著者名/発表者名
      Takii Ryosuke、Fujimoto Mitsuaki、Matsumoto Masaki、Srivastava Pratibha、Katiyar Arpit、Nakayama Keiich I、Nakai Akira
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 38 号: 24

    • DOI

      10.15252/embj.2019102566

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] iMPAQT ver.2: New platform for protein absolute quantification of proteins of interest.2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Matsumoto
    • 学会等名
      29th Hot Spring Harbor Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

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