A01-4：「生命金属動態の理解に向けた金属イオンConditionalプロテオミクス法の開発」
田村 朋則（京都大学大学院工学研究科）
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金属が関わる生命現象を分子レベルで理解するためには、金属イオンの代謝プロセスや輸送に関わる「金属関連タンパク質」の網羅解析が必要不可欠です。本計画研究では、我々が独自に開発したタンパク質解析技術であるコンディショナルプロテオミクスの原理を応用して、金属関連タンパク質の細胞内動態を分子レベルで解明するための方法論を開拓します。具体的には、組織切片や動物/植物個体内で適用可能な金属応答性タンパク質修飾分子（ラベル化剤）を開発し、生体内に豊富に存在する亜鉛、銅、鉄をはじめ、あらゆる生命金属の生体内動態解析を実現する新手法の確立を目指します。この手法によって、疾患モデルにおける亜鉛代謝異常や、神経活動に付随する銅/鉄動態の変遷を解析し、生命金属が関与するこれらの生命現象の分子機構を明らかにします。また、本計画研究で開発される生命金属研究ツールを本領域における様々な研究課題に応用し、領域内連携から生まれる新たな知見・理論を分子設計にフィードバックします。以上のような取り組みにより、より実用的でより優れた分子ツールを創出し、生命金属科学研究基盤の構築に貢献することを目指します。
【関連する代表的論文】
Y. Nishikawa, T. Miki, M. Awa, K. Kuwata, T. Tamura, and I. Hamachi
“Development of a nitric oxide-responsive labeling reagent for proteome analysis of live cells”
ACS Chemical Biology, 2019, 14, 397–404
doi: 10.1021/acschembio.8b01021
T. Tamura and I. Hamachi
“Chemistry for Covalent Modification of Endogenous/Native Proteins: From Test Tubes to Complex Biological Systems”
Journal of the American Chemical Society, 2019, 141, 2782–2799
doi: 10.1021/jacs.8b11747
A. Fujisawa, T. Tamura, Y. Yasueda, K. Kuwata, and I. Hamachi
“Chemical profiling of the endoplasmic reticulum proteome using designer labeling reagents”
Journal of the American Chemical Society, 2018, 140, 17060-17070
doi: 10.1021/jacs.8b08606
T. Tamura, T. Ueda, T. Goto, T. Tsukidate, Y. Shapira, Y. Nishikawa, A. Fujisawa, and I. Hamachi
“Rapid labelling and covalent inhibition of intracellular native proteins using ligand-directed N-acyl-N-alkyl sulfonamide”
Nature Communications, 2018, 9, 1870
doi: 10.1038/s41467-018-04343-0
T. Miki, M. Awa, Y. Nishikawa, S. Kiyonaka, M. Wakabayashi, Y. Ishihama, and I. Hamachi
“A conditional proteomics approach to identify proteins involved in zinc homeostasis”
Nature Methods, 2016, 13, 931-937
doi: 10.1038/nmeth.3998