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Dual functions of extracellular histones in host defense: Detection, characterization, and the mode of action of antimicrobial and cytotoxic region within histone H3

Research Project

Project/Area Number 15K07134
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Morphology/Structure
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

IWAMURO Shawichi  東邦大学, 理学部, 教授 (70221794)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小林 哲也  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (00195794)
菊山 榮  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 名誉教授 (20063638)
蓮沼 至  東邦大学, 理学部, 講師 (40434261)
岡田 令子  静岡大学, 理学部, 講師 (50386554)
中野 真樹  東邦大学, 理学部, 博士研究員 (20646195)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsヒストン / 生体防御ペプチド / 細胞膜透過ペプチド / 細胞毒性 / 抗微生物活性 / リュウキュウアカガエル / 抗菌活性 / 抗菌ペプチド / 両生類 / Rana ulma / ヒストンH3 / 抗菌性 / 細胞膜透過性ペプチド / ヒストンH2B
Outline of Final Research Achievements

Recent reports have demonstrated the existence of extracellular histones. Extracellular histones have been shown to explicitly display antimicrobial properties and are known to be the major mediators of death during sepsis. In this study, we investigated antimicrobial and cytotoxic effects and the mode of action of histone H3 on various bacterial, fungal, and mammalian cells and identified functional region(s) within histone H3. The following results were obtained: (1) histone H3 exhibits growth-inhibitory effects against gram-negative and -positive bacteria and fungi through cell membrane destruction; (2) histone H3 exhibits strong cytotoxic effects on normal, immortal, and tumor cell lines through cell membrane destruction, but a lower cell density is required for immortal and tumor cells than for normal cells; (3) antimicrobial and cytotoxic functions are derived from different regions within histone H3.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (40 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (34 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Molecular Cloning and Functional Characterization of Antimicrobial Peptides Brevinin-1ULf and Ulmin-1ULa in the Skin of the Newly Classified Ryukyu Brown Frog Rana ulma2017

    • Author(s)
      Ogawa Daisuke、Mochitate Maki、Furukawa Maho、Hasunuma Itaru、Kobayashi Tetsuya、Kikuyama Sakae、Iwamuro Shawichi
    • Journal Title

      Zoological Science

      Volume: 34 Issue: 6 Pages: 523-531

    • DOI

      10.2108/zs170084

    • NAID

      210000175076

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    • Journal Title

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      Volume: 43 Pages: 85-86

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      岩室祥一
    • Journal Title

      比較内分泌学

      Volume: 42 Pages: 112-113

    • NAID

      130005430069

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      筑波大学文京キャンパス(東京都・文京区)
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      2017-03-11
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      岩室祥一, 小林哲也
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      第41回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム
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      北里大学相模原キャンパス(神奈川県・相模原市)
    • Year and Date
      2016-12-10
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      小川大輔, 古川真帆, 持立真希, 小林哲也, 菊山榮, 蓮沼至, 岩室祥一
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      第41回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム
    • Place of Presentation
      北里大学相模原キャンパス(神奈川県・相模原市)
    • Year and Date
      2016-12-10
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  • [Presentation] ウシガエル生体防御ペプチドcatesbeianalectinの脳内発現解析2016

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      中野真樹, 小林浩志, 杉山恵利香, 藤澤静香, 小林哲也, 菊山榮, 蓮沼至, 岩室祥一
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      第41回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム
    • Place of Presentation
      北里大学相模原キャンパス(神奈川県・相模原市)
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      2016-12-10
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      ファムディン・ユイ,蓮沼至,岩室祥一,菊山榮,小林哲也
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      第41回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム
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      北里大学相模原キャンパス(神奈川県・相模原市)
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      2016-12-10
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      小谷野泉, 山中菜々子, 松村幸枝, 岩室祥一
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      第39回日本分子生物学会年会
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      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
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      2016-11-30
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      第39回日本分子生物学会年会
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      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
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      2016-11-30
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      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
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      2016-11-17
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      池田拓実, 近藤洋匡, 布村大樹, 蓮沼 至, 岩室祥一, 菊山榮, 小林哲也
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      テルメルパルク松山(愛媛県・松山市)
    • Year and Date
      2016-11-03
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      中野真樹, 小林浩志, 杉山恵利香, 藤澤静香, 岩室祥一, 蓮沼至
    • Organizer
      第2回次世代両生類研究会
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      岡崎コンファレンスセンター(愛知県・岡崎市)
    • Year and Date
      2016-08-09
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  • [Presentation] Yamanaka N, Matsumura Y, Koyano I, Iwamuro S. Dual functions of histones in the host defense: Histone H3 exhibits its antimicrobial and cytotoxic properties by cell membrane destruction.2016

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      Yamanaka N, Matsumura Y, Koyano I, Iwamuro S.
    • Organizer
      RegPep2016
    • Place of Presentation
      Rouen (France)
    • Year and Date
      2016-07-12
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  • [Presentation] Regulation of mRNA expression and biological effects of fowlicidin-1, -2, -3 in the quail (Coturnix japonica) bursa of Fabricius.2016

    • Author(s)
      Ikeda T, Kondo H, Nunomura D, Furudate H, Yamanaka N, Hasunuma I, Iwamuro S, Kikuyama S, Kobayashi T.
    • Organizer
      RegPep2016
    • Place of Presentation
      Rouen (France)
    • Year and Date
      2016-07-12
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  • [Presentation] Antimicrobial and cytotoxic activities of histones2015

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      岩室祥一
    • Organizer
      第40回日本比較内分泌学会大会・第37回日本比較生理生化学会合同大会(CompBiol2015 広島大会)本部企画シンポジウム「動物における価値評価の比較生物学」
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
    • Year and Date
      2015-12-12
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  • [Presentation] Antimicrobial and cytotoxic activities of histone H3: Effects of dexamethasone on the bacterial toxin-inducible changes of intracellular localization patterns of histone H3 in a hamster sebocyte cell line2015

    • Author(s)
      山中菜々子,稲田豊里,松村幸枝,岩室祥一
    • Organizer
      第40回日本比較内分泌学会・第37回日本比較生理生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
    • Year and Date
      2015-12-12
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    • Author(s)
      水田啓介,宇梶紗祐里,齋藤朗,立里晶露,蓮沼至,小林哲也,菊山榮,岩室祥一
    • Organizer
      第40回日本比較内分泌学会・第37回日本比較生理生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
    • Year and Date
      2015-12-12
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  • [Presentation] Fowlicidin 1-3 mRNA expression in the quail (Coturnix japonica) bursa of Fabricius2015

    • Author(s)
      池田拓実,布村大樹,近藤洋匡,古舘宏之,蓮沼至,岩室祥一,菊山榮,小林哲也
    • Organizer
      第40回日本比較内分泌学会・第37回日本比較生理生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
    • Year and Date
      2015-12-12
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      山中菜々子,森田愁,多賀井千尋,岩室祥一
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
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    • Author(s)
      川名夏未,山中菜々子,岩室祥一
    • Organizer
      日本動物学会第86回大会
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      新潟朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-19
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  • [Presentation] ウズラのファブリキウス嚢におけるfowlicidin-3の発現2015

    • Author(s)
      池田拓実,近藤洋匡,布村大樹,蓮沼至,岩室祥一,菊山榮,小林哲也
    • Organizer
      日本動物学会第86回大会
    • Place of Presentation
      新潟朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-19
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  • [Presentation] 抗菌戦線異状アリ?All quiet on the defensive front in amphibians?2015

    • Author(s)
      岩室祥一
    • Organizer
      日本動物学会第86回新潟大会シンポジウム「両生類はワンダーランド」
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      新潟朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-18
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  • [Book] 両生類の抗菌ペプチドとその多機能性(「抗菌ペプチドの機能解明と技術利用」第2章)2017

    • Author(s)
      長岡功、川村出、岩室祥一、若林裕之、橋本茂樹、田口精一、山﨑浩司、吉村幸則、相沢智康、谷口正之、落合秋人、加治屋勝子、南雄二、中神啓徳、田村弘志、Johannes Reich、鈴木香、伊藤英晃、ニヨンサバフランソワ、善藤威史、他8名
    • Total Pages
      239
    • Publisher
      シーエムシー出版
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    • Author(s)
      岩室祥一、小林哲也
    • Total Pages
      258
    • Publisher
      裳華房
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  • [Remarks] 東邦大学理学部生物学科生体調節学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.lab.toho-u.ac.jp/sci/bio/regl/

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Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-29  

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