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亀村 和生

亀村 和生

亀村 和生
(かめむら・かずお)
Kazuo Kamemura

職位
教授
学位
博士(学術)(三重大学)
専門分野
細胞制御学、糖鎖生物学
研究キーワード
細胞分化、神経変性、がん遺伝子産物、分子標的化合物
所属
フロンティアバイオサイエンス学科、タンパク質修飾シグナル研究室
バイオサイエンス研究科 統合バイオ科学技術領域

略歴

  • 三重大学大学院生物資源学研究科博士課程修了
  • 科学技術振興機構、日本学術振興会、理化学研究所の研究員を経て本学へ

タンパク質修飾シグナル研究室

  • #細胞分化
  • #神経変性
  • #がん遺伝子産物
  • #分子標的化合物

タンパク質修飾シグナル研究室

タンパク質に起こる翻訳後修飾の働きに注目して、細胞分化やがん化に至る分子メカニズム、ならびに神経難病の原因となる神経細胞死を来たす分子メカニズムを研究しています。一例として、若年性難治がんであるユーイング肉腫の発症に関わっているEWS-Fli1 タンパク質の働きを調節する翻訳後修飾の特徴を解明することにより、新たな分子標的治療薬の開発に貢献しようとしています。

卒業研究テーマ例

  • ユーイング肉腫の原因タンパク質EWSFli1の生化学的研究
  • FUSタンパク質のストレス感受性凝集体を形成する責任ドメインの特定
  • 脂肪細胞成熟分化を促進する翻訳後修飾の同定

研究室ホームページ

細胞分化や増殖制御に関わるタンパク質複合体の分子構造や機能、細胞内のタンパク質分子ネットワークの翻訳後修飾による調節機構を解明し、生命システムの理解に貢献するとともに、癌・神経変性疾患やメタボリック・シンドロームなどの予防・治療のための新規ターゲットを同定することを目標にしています。
特に、リン酸化カスケードによる細胞内情報伝達システムや、エピジェネティクスに関与する翻訳後修飾 ‘O-GlcNAc’ に注目しています。

細胞分化・がん化とO-GlcNAc修飾

間葉系幹細胞等の新規分化制御メカニズムの解明を行っています。また、がん遺伝子産物に焦点を当て、O-GlcNAc 修飾による機能制御メカニズムを追究しています。

神経変性疾患の原因タンパク質に起こるO-GlcNAc修飾

アルツハイマー病や前頭側頭葉変性症などの神経変性疾患の原因タンパク質に起こるO-GlcNAc 修飾に注目し、異常封入体形成メカニズムを追究しています。

神経変性疾患の原因タンパク質に起こるO-GlcNAc修飾

神経変性疾患の原因タンパク質に起こるO-GlcNAc修飾

神経変性疾患の原因タンパク質に起こるO-GlcNAc修飾

研究の応用領域
新しい治療薬・診断薬やサプリメントの開発への応用が期待できます。
産官学連携で求めるパートナー
動物生理学、天然物化学など異分野の研究者、上記の応用領域の展開を望まれる企業や自治体の方々。

Most of the protein functions are precisely regulated by post-translational modifications( PTMs) in vivo. Especially, the physiological/pathological significance of PTM has been becoming evident according as the progress in epigenetic research.

Although more than two hundreds of PTMs have been discovered, most of their biological roles still await unveiling. Among PTMs, we are focusing on the two kinds of the nucleo-cytoplasmic PTMs, glycosylation( O-GlcNAc) and phosphorylation.

O-GlcNAc in mesenchymal cell differentiation

O-linkedβ-N-acetylglucosaminylation( O-GlcNAcylation) is a ubiquitous and abundant post-translational modification found on nucleocytoplasmic proteins in multicellular organisms. O-GlcNAcylation is essential for mouse ES cell viability and development, and is thought to be required in a tissue-specific manner at later stage. Since aberrant O-GlcNAcylation has a link with insulin resistance, it is important to establish the role of O-GlcNAc in differentiation of mesenchymal cells such as preosteoblasts, preadipocytes and myoblasts. Differentiation-specific O-GlcNAcylation of these cells is biochemically being studied.

O-GlcNAcylation of Ewing’s sarcoma proto-oncoprotein

Although Ewing’s sarcoma protein( EWS) is involved in DNA recombination & repair, transcription, and RNA processing, the precise function of EWS is still unknown. Chimeric EWS oncoprotein generated by chromosomal translocations between EWSR1 and an ETS transcription factor cause malignant tumors. To understand the loss of function of the intact EWS by the translocations, the biological role of the intact EWS should be clarified. EWS is a known O-GlcNAcylated protein. To gain insight into the functional significance of the intact EWS, the biological function of O-GlcNAcylation of EWS is being studied.

Post-translational modifications of the FET proteins

Of the FET( FUS/EWS/TAF15) protein family, FUS and TAF15 are consistently and EWS variably found in inclusion bodies in neurodegenerative diseases such as frontotemporal lobar degeneration associated with FUS. Based on this circumstantial evidence, the regulatory mechanism of EWS to form fibrous assemblies seems to be distinct from that of the other FET proteins. It is speculated that dysregulation of FET proteins at the post-translational level is involved in their cytoplasmic deposition. The effect of PTMs on the fibrous assemblies of FET proteins is being studied.

  1. Kamemura, K. O-GlcNAc glycosylation stoichiometry of the FET protein family: only EWS is glycosylated with a high stoichiometry. Biosci. Biotechnol. Biochem. 81, 541-546 (2017)

  2. Kamemura, K., Abe H. The glycosylation stoichiometry of EWS species in neuronal cells. Biosci. Biotechnol. Biochem. 81, 165-167 (2017)

  3. Ogawa, M., Sawaguchi, S., Kamemura, K., Okajima T. Intracellular and extracellular O-linked N-acetylglucosamine in the nervous system. Exp. Neurol. 274, 166-174 (2015)

  4. Koyama T., Kamemura K. Global increase in O-linked N-acetylglucosamine modification promotes osteoblast differentiation. Exp. Cell Res. 338, 194-202 (2015)

  5. Li, Q., Kamemura, K. Adipogenesis stimulates the nuclear localization of EWS with an increase in its O-GlcNAc glycosylation in 3T3-L1 cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 450, 588-592 (2014)