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研究チーム紹介

プロテオーム研究

 

メンバー

リーダー:
研究副部長 三浦ゆり
研究員:
津元裕樹、岩本真知子

キーワード

プロテオーム、プロテオミクス、グライコシクス、グライコプロテオミクス、酸化ストレス、活性酸素、翻訳後修飾、健康長寿、バイオマーカータンパク質

主な研究

  1. 老化関連疾患に関わるタンパク質翻訳後修飾のプロテオーム解析
  2. 健康長寿に関わるタンパク質のプロテオーム解析
  3. 疾患バイオマーカーのプロテオーム解析

研究紹介

 私たちの体は、2万余りの遺伝子(ゲノム) の情報に基づいて作られた10万種類以上のタンパク質の集まり(プロテオーム) によって構成され、それらの機能によって生命が維持され、健康が保たれています。

 老化したり病気になったりして組織や細胞の機能が損なわれると、タンパク質に変化が起きます。つまり、タンパク質の変化を調べることで、病気や病態の指標となるタンパク質(バイオマーカータンパク質)や病気の原因に関わるタンパク質などを明らかにすることができるのです。そこで私たちは、図のようなプロテオーム解析の手法を用いて、老化に伴っておきる疾患でのタンパク質の変化から、老化関連疾患のバイオマーカーを探索する研究に取り組んでいます。

 

1.老化関連疾患に関わるタンパク質翻訳後修飾のプロテオーム解析

 タンパク質は合成された後、様々な修飾(翻訳後修飾)を受けることが知られています。私たちは、タンパク質が修飾を受けることによって、活性化や細胞内での局在化、タンパク質同士の相互作用、さらに失活や分解など、その様々な機能が制御されることに着目しました。そこで、糖尿病などの老化関連疾患において、タンパク質の修飾がどのように変化するかをプロテオーム解析によって明らかにし、疾患や病態のバイオマーカーとなる修飾タンパク質を探索しています。

2.健康長寿に関わるタンパク質のプロテオーム解析

 105歳以上の超百寿者の血漿タンパク質のプロテオーム解析やグライコシクス、グライコプロテオシクス解析から健康長寿マーカーとなるタンパク質を探索しています。

3.疾患バイオマーカーのプロテオーム解析

 血管老化などの老化関連疾患において特異的に変動するタンパク質を調べ、疾患バイオマーカーや病態解明につながるタンパク質を探索しています。

主要文献

  1. Nishikaze, T., Tsumoto, H., Sekiya, S., Iwamoto, S., Miura, Y., Tanaka, K.: Differentiation of sialyl linkage isomers by one-pot sialic acid derivatization for mass spectrometry-based glycan profiling, Anal. Chem. 89, 2353-2360, (2017)
  2. Murakami, M., Kameda, K., Tsumoto, H., Tsuda, T., Masuda, K., Utsunomiya, R., Mori, H., Miura, Y., Sayama, K.: TLN-58, newly discovered hCAP18 processing form, found in the lesion vesicle of palmoplantar pustulosis in the skin, J. Invest. Dermatol.,137, 322-331, (2017)
  3. Akasaka-Manya, K., Kawamura, M., Tsumoto, H., Saitoh, Y., Kitazume, S., Hatsuda, H., Miura, Y., Hisanaga, S., Murayama, S., Hashimoto, Y., Manya, H., Endo, T.: Excess APP O-glycosylation by GalNAc-T6 decreases Aβ production, J. Biochemistry, 161, 99-111, (2017)
  4. Miura, Y., Endo, T.: Glycomics and glycoproteomics focused on aging and age-related diseases - Glycans as a potential biomarker for physiological alterations - Biochim. Biophys. Acta, -General Subjects- 1860, 1608-1614, (2016)
  5. Itoh Y, Aihara K, Mellini P, Tojo T, Ota Y, Tsumoto H, Solomon VR, Zhan P, Suzuki M, Ogasawara D, Shigenaga A, Inokuma T, Nakagawa H, Miyata N, Mizukami T, Otaka A, Suzuki T : Identification of SNAIL1 peptide-based irreversible lysine-specific demethylase 1-selective inactivators, J. Med. Chem. 59, 1531-1544, (2016)
  6. Miura, Y., Hashii, N., Tsumoto, H., Takakura, D., Ohta, Y., Abe, Y., Arai, Y., Kawasaki, N., Hirose, N., Endo, T., on behalf of SONIC (Septuagenarians, Octogenarians, Nonagenarians Investigation with Centenarians): Change in N-glycosylation of plasma proteins in Japanese semisupercentenarians, PLos One, 10, e0142645, (2015)
  7. Tsumoto, H., Ogasawara, D., Hashii, N., Suzuki, T., Akimoto, Y., Endo, T., Miura, Y.: Enrichment of O-GlcNAc-modified peptides using a novel thiol-alkyne and thiol-disulfide exchange, Bioorg. Med. Chem. Lett. 25, 2645-2649, (2015)
  8. Kawakami, K., Fujita, Y., Kato, T., Mizutani, K., Kameyama, K., Tsumoto, H., Miura, Y., Deguchi, T., Ito, M. : Integrin β4 and vinculin contained in exosomes are potential markers for progression of prostate cancer associated with taxane-resistance, Int. J. Oncol., 47, 384-390, (2015)
  9. Moriyama, T., Ito, A., Omote, S., Miura, Y., Tsumoto, H.: Heat-Resistant Characteristics of Major Royal Jelly Protein 1 (MRJP1) Oligomer, PLos One, 10, e0119169, (2015)
  10. Miura, Y., Iwamoto, M., Tsumoto, H., Endo, T., Toda, T.: Antioxidant effects of carnitine supplementation using fully automated two-dimensional chip gel electrophoresis, Electrophoresis Lett. 59, 109-111, (2015)
  11. Akimoto, Y., Miura, Y., Endo, T., Kawakami, H., Hart, G.W.: Diabetes and O-GlcNAcylation, In Glycoscience:Biology and Medicine (Taniguchi, N., Endo, T., Hart, G.W., Seeberger, P.H., Wong, C-H., Eds.), Springer, 10.1007/SpringerReference_395455: 1207-1212, (2015)
  12. Kakizawa, T., Ota, Y., Itoh, Y., Tsumoto, H., Suzuki, T.: Histone H3 peptide based LSD1-selective inhibitors, Bioorg Med Chem Lett. 25,1925-8, (2015)
  13. Khan, M.N.A., Tsumoto, H., Itoh, Y., Ota, Y., Suzuki, M., Ogasawara, D., Nakagawa, H., Mizukami, T., Miyata N., Suzuki, T.: Design, synthesis, and biological activity of N-alkylated analogue of NCL1, a selective inhibitor of lysine-specific demethylase 1, Med. Chem. Commun., 6, 407-412, (2015)
  14. Iwamoto, M., Miura, Y., Tsumoto, H., Tanaka, Y., Morisawa, H., Endo, T., Toda, T.: Antioxidant effects of carnitine supplementation on 14-3-3 protein isoforms in the aged rat hippocampus detected using fully automated two-dimensional chip gel electrophoresis, Free Radic. Res., 48, 1409-16, (2014)
  15. Miura, Y., Sato, T., Sakurai, Y., Sakai, R., Hiraoka, W., Endo, T.: Hyper O-GlcNAcylation inhibits HSP 70-induction caused by sodium arsenite in HeLa cells, Biol. Pharm. Bull., 37, 1308-1314, (2014)
  16. Miura, Y., & Endo, T.: Challenge to successful aging -Proteomics on centenarians as a powerful tool for gerontology-, Biomedical Gerotology, 37, 23-27, (2013)
  17. Ogasawara, D., Itoh, Y., Tsumoto, H., Kakizawa, T., Mino, K., Fukuhara, K., Nakagawa, H., Hasegawa, M., Sasaki, R., Mizukami, T., Miyata, N., Suzuki, T.: Lysine-Specific Demethylase 1-Selective Inactivators: Protein-Targeted Drug Delivery Mechanism, Angew. Chem. Int. Ed., 52, 8620–8624, (2013)
  18. Ozawa, K., Komatsubara, A.T., Nishimura, Y., Sawada, T., Kawafune, H., Tsumoto, H., Tsuji, Y., Zhao, J., Kyotani, Y., Tanaka, T., Takahashi, R., Yoshizumi, M.: S-nitrosylation regulates mitochondrial quality control via activation of parkin, Sci. Rep., 3, 1-10, (2013)
  19. Miura, Y., Sakurai, Y., and Endo, T.: O-GlcNAc modification affects the ATM-mediated DNA damage response, Biochim. Biophys. Acta, -General Subjects- 1820, 1678-1685, (2012)
  20. Miura, Y., Sato, Y., Arai, Y., Abe, Y., Takayama, M., Toda, T., Hirose, N., and Endo, T.: Proteomic analysis of plasma proteins in Japanese semisuper centenarians. Exp. Gerontol. 46, 81-85, (2011)
  21. Shimada, S., Tanaka, Y., Waki, H., Kon, K., Iwamoto, M., Maruyama, N.: Analysis of brain cell activation by nanosized particles of Ginkgo biloba extract. Int. J. Plant Physiol. Biochem., 3, 28-33, (2011)
  22. Akimoto, Y., Miura, Y., Toda, T., Wolfert, M. A., Wells, L., Boons, G. J., Hart,G. W., Endo, T., Kawakami, H. : Morphological changes in diabetic kidney are associated with increased O-GlcNAcylation of cytoskeletal proteins including -Actinin 4, Clinical Proteomics, 8, 15, (2011)
  23. Ogawa, Y., Miura, Y., Harazono, A., Kanai-Azuma, M., Akimoto, Y., Kawakami, H., Yamaguchi, T., Toda, T., Endo, T., Tsubuki, M., Yanoshita, R.: Proteomic analysis of two types of exosomes in human whole saliva. Biol. Pharm. Bull, 34, 13-23, (2011)
  24. Miura, Y., Sakurai, Y., Hayakawa, M., Shimada, Y., Zempel, H., Sato, Y., Hisanaga, S., and Endo, T.: Translocation of lysosomal cathepsin D caused by oxidative stress or proteasome inhibition in primary cultured neurons and astrocytes. Biol. Pharm. Bull, 33, 22-28, (2010)
  25. Miura, Y., Endo, T.: Survival responses to oxidative stress and aging. Geriatr. Gerontol. Int., 10, S1-S10, (2010)

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