タンパク質寿命が制御するシン・バイオロジー

最先端プロテオミクスを駆使し、タンパク質の寿命、特に分解過程を定量的かつ包括的に測定する技術を確立し、様々な試料におけるタンパク質の存在形態（翻訳後修飾、プロテオフォームや複合体）との相関を探り、タンパク質寿命制御機構を解明する。また大規模公共データの情報解析からタンパク質寿命制御因子の探索研究を進める。 1.タンパク質寿命の大規模解析法の開発 安定同位体アミノ酸や非天然アミノ酸を培養中に添加するSILAC法と種々の選択的タンパク質・ペプチド濃縮法を組み合わせたプロテオーム規模のタンパク質寿命測定法を開発し、領域内の種々の試料に適用する。 2.タンパク質分解過程における時系列大規模プロテオフォーム変動解析 様々な試料における、翻訳後修飾、N末端およびC末端切断やアイソフォームの違いによるタンパク質安定性の違いをプロテオーム規模で検討する。さらに相互作用タンパク質によるタンパク質安定性への影響も検討する。 3.公共大規模プロテオームデータの再解析とバイオインフォマティクス解析 世界最大のプロテオームデータ公共リポジトリであるProteomeXchange Consortiumのアジア拠点 jPOST を運営する石濱・奥田により、独自ツールによる再解析・標準化を行ったのち、RNA-Seq、Ribo-Seqデータと組み合わせたタンパク質安定性解析を行うとともに、タンパク質の配列情報、立体構造情報、翻訳後修飾情報等を統合することにより、タンパク質寿命を制御する因子を探索する。

1. *Imami K, Selbach M, Ishihama Y. Monitoring mitochondrial translation by pulse SILAC. J Biol Chem 299:102865 (2023).
2. Tsai CF, Ogata K, Sugiyama N, *Ishihama Y. Motif-centric phosphoproteomics to target kinase-mediated signaling pathways. Cell Rep Methods. 2(1):100138 (2022).
3. Uchiyama J, Roy R, Wang DO, Morikawa K, Kawahara Y, Iwasaki M, Yoshino C, Mishima Y, *Ishihama Y, *Imami K. pSNAP: Proteome-wide analysis of elongating nascent polypeptide chains. iScience 104516 (2022).
4. Nishida H, *Ishihama Y One-Step Isolation of Protein C-Terminal Peptides from V8 Protease-Digested Proteins by Metal Oxide-Based Ligand-Exchange Chromatography. Anal Chem 94(2), 944–951 (2022).
5. Chang C-H, Chang H-Y, Rappsilber J, *Ishihama Y, Isolation of Acetylated and Unmodified Protein N-Terminal Peptides by Strong Cation Exchange Chromatographic Separation of TrypN-Digested Peptides. Mol Cell Proteomics, 20, 100003 (2021).
6. Tsumagari K, Chang CH, *Ishihama Y. Exploring the landscape of ectodomain shedding by quantitative protein terminomics. iScience 24, 102259 (2021)
7. Sugiyama N, Imamura H, *Ishihama Y Large-scale Discovery of Substrates of the Human Kinome. Sci Rep 9 (1), 10503 (2019).
8. Okuda S, Watanabe Y, Moriya Y, Kawano S, Yamamoto T, Matsumoto M, Takami T, Kobayashi D, Araki N, Yoshizawa AC, Tabata T, Sugiyama N, Goto S, *Ishihama Y, jPOSTrepo: an international standard data repository for proteomes, Nucleic Acids Res, 45 (D1), D1107-D1111 (2016).
9. Lin M-H, Sugiyama N, *Ishihama Y, Systematic profiling of the bacterial phosphoproteome reveals bacterium-specific features of phosphorylation. Sci Signal 8 (394), rs10 (2015).
10. Tsai C-F, Wang Y-T, Yen H-Y, Tsou C-C, Ku W-C, Lin P-Y, Chen H-Y, Nesvizhskii A I, *Ishihama Y, *Chen Y-J, Large-scale determination of absolute phosphorylation stoichiometries in human cells by motif-targeting quantitative proteomics. Nat Commun 6, 6622 (2015).