代謝変化ががん細胞のタンパク質機能を書き換える仕組みを解明(Mapping How Metabolism Rewires Protein Function in Cancer)

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2026-07-31 ロックフェラー大学

ロックフェラー大学の研究チームは、がん細胞で生じる代謝変化がタンパク質の機能をどのように変化させるかを網羅的に解析する新たなプロテオーム解析手法を開発した。がん細胞では代謝経路が大きく変化し、その過程で生じる代謝産物がタンパク質に化学修飾を施して細胞機能を書き換えることが知られているが、その全体像は不明だった。研究では、質量分析を用いた高精度解析により、代謝産物によるタンパク質修飾を大規模にマッピングし、細胞内シグナル伝達や遺伝子発現、酵素活性など、多様なタンパク質機能が代謝状態に応じて再構築されることを明らかにした。さらに、特定の代謝関連修飾は腫瘍の増殖や生存を支える重要な分子経路に関与しており、新たな創薬標的となる可能性も示された。本研究は、代謝とタンパク質機能を結び付ける「メタボリック・プロテオミクス」の理解を大きく前進させ、がんの発症・進展機構の解明や、代謝依存性を標的とした新しい精密医療の開発につながる成果として期待される。

<関連情報>

慢性抗原誘発性ヒトT細胞機能障害の翻訳後調節マップ A post-translational regulatory map of chronic antigen-driven human T cell dysfunction


Hiroyuki Kojima, Charlotte R. Wayne, Luis F. Somarribas Patterson, Henry Sanford, Tzu-Jou Chen, Ya-Hui Lin, Joshua D. Schoenfeld, Lisa H. F. McGary, Yan-Ting Chen, Korbinian N. Kropp, Beatrice Zhang, Jahan Rahman, Tiffany L. Zhang, Nathalie Ropek, Cameron Roberts, Yuxi Ai, Kartikeya M. Menon, A. Ari Hakimi, Jiankun Lyu, Christopher A. Klebanoff, Omar Abdel-Wahab, Santosha A. Vardhana, Ekaterina V. Vinogradova
bioRxiv  Posted: March 06, 2026
DOI:https://doi.org/10.64898/2026.03.04.709614

SUMMARY

T cells exposed to persistent antigen in the context of chronic viral infections or cancer lose self-renewal and cytotoxic capacity. Several transcriptional, epigenetic, and metabolic drivers of this process have been identified. However, the post-transcriptional regulatory mechanisms influencing the proteome of dysfunctional T cells are not well understood. Here we present a time-resolved molecular landscape of human T cells during the development of chronic antigen-driven dysfunction. Persistent T cell receptor stimulation significantly remodeled the proteome, including changes in canonical T cell exhaustion-associated proteins and proteins related to mitochondrial function, redox homeostasis, nucleotide metabolism, and cell-cycle progression. Dysfunctional T cells displayed activation of stress response pathways that were recapitulated in vivo; targeting these pathways altered the cytotoxic capacity of T cells during persistent tumor exposure. Our comprehensive proteomic resource reveals unique post-transcriptional changes in dysfunctional T cells and lays the groundwork for novel cysteine-directed therapeutics to enhance cancer immunotherapy.

医療・健康
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