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ヘムによる天然変性タンパク質Bach2の調節と生理学的意義

Research Project

Project/Area Number 16J40189
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field General medical chemistry
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

松井 美紀  東北大学, 医学系研究科, 特別研究員(RPD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsヘム / 転写因子 / 天然変性タンパク質 / 天然変成タンパク質
Outline of Annual Research Achievements

ヘムは、生命活動にとって必須の補欠分子族である。転写抑制因子Bach2 は免疫細胞で多く発現し、分化および増殖に関与する。これまでの成果として、ヘムがBach2と直接結合し、成熟B細胞から形質細胞への分化を促進することを示し、液性免疫応答を制御することを報告している。また、Bach2が「天然変性タンパク質」であることを示し、複数のヘムがBach2の天然変性領域に結合し、Bach2の構造状態を変化させることがBach2の機能制御に重要である可能性を見いだした。質量分析法を用いた解析により、ヘム依存的にBach2と直接結合するリン酸化酵素を同定した。本研究では、ヘムがBach2とリン酸化酵素TBK1の結合能を調節し、Bach2の構造状態を誘導することを示し、更にその生理的意義を明らかにすることを目的とする。これまでに申請者は、Bach2の天然変性領域と直接結合する因子として、リン酸化酵素TBK1を同定している。前年度までに、申請者はTBK1によるBach2のリン酸化変化について、MALDI-TOF-MSを用いて検討した。更に、Bach2がTBK1の遺伝子発現を直接制御していることを示した。本年度は、ヘムによるTBK1によるBach2のリン酸化サイトの調節機構を明らかにすることで、ヘムによるBach2の天然変性領域の構造状態の変化が、TBK1によるリン酸化を調節することを明らかにする。本年度は以下の項目を中心に検討を行った。①質量分析法を用いたヘム存在化におけるTBK1によるBach2のリン酸化サイトの検討、②免疫染色法によるTBK1阻害剤を用いたBach2タンパク質細胞内局在への検討

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Biophysical characterization of heme binding to the intrinsically disordered region of Bach12019

    • Author(s)
      Segawa K., Watanabe-Matsui M., Tsuda K., Matsui T., Shirouzu M., Igarashi K., Murayama K.
    • Journal Title

      European Biophysics Journal

      Volume: 48 Issue: 4 Pages: 361-369

    • DOI

      10.1007/s00249-019-01364-5

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Functional Heme Binding to the Intrinsically Disordered C-Terminal Region of Bach1, a Transcriptional Repressor2019

    • Author(s)
      Segawa, K., Watanabe-Matsui, M., Matsui, T., Igarashi, K. and Murayama, K.
    • Journal Title

      The Tohoku Journal of Experimental Medicine

      Volume: 247 Issue: 3 Pages: 153-159

    • DOI

      10.1620/tjem.247.153

    • NAID

      130007610254

    • ISSN
      0040-8727, 1349-3329
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Infection perturbs Bach2- and Bach1-dependent erythroid lineage chioce to cause anemia2018

    • Author(s)
      Kato H, Itoh-Nakadai A, Matsumoto M, Ishii Y, Watanabe-Matsui M, Ikeda M, Ebina-Shibuya R, Sato Y, Kobayashi M, Nishizawa H, Suzuki K, Muto A, Fujiwara T, Nannya Y, Cazzola M, Ogawa S, Harigae H, Igarashi K
    • Journal Title

      Nat Immunol

      Volume: 19 Issue: 10 Pages: 496-497

    • DOI

      10.1038/s41590-018-0202-3

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Phosphorylation of BACH1 switches its function from transcription factor to mitotic chromosome regulator and promotes its interaction with HMMR.2018

    • Author(s)
      Li J, Shima H, Nishizawa H, Ikeda M, Brydun A, Matsumoto M, Kato H, Saiki Y, Liu L, Watanabe-Matsui M, Iemura K, Tanaka K, Shiraki T, Igarashi K.
    • Journal Title

      Biochemical Journal

      Volume: 475 Issue: 5 Pages: 981-1002

    • DOI

      10.1042/bcj20170520

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The double knockout of Bach1 and Bach2 in mice reveals shared compensatory mechanisms in regulating alveolar macrophage function and lung surfactant homeostasis.2016

    • Author(s)
      Ebina-Shibuya, R., Watanabe-Matsui, M., Matsumoto, M., Itoh-Nakadai, A., Funayama, R., Nakayama, K., Muto, A., and Igarashi, K.
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 160 Issue: 6 Pages: 333-334

    • DOI

      10.1093/jb/mvw041

    • NAID

      40021050454

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Charge-state-distribution analysis of Bach2 intrinsically disordered heme binding2016

    • Author(s)
      T. Suenaga, M. Watanabe-Matsui, H. Shima, T. Matsui, M. Ikeda-Saito, K. Igarashi, K. Murayama
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: 160 Issue: 5 Pages: 291-298

    • DOI

      10.1093/jb/mvw035

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The transcription factor Bach2 is phosphorylated at multiple sites in murine B cells but a single site prevents its nuclear localization2016

    • Author(s)
      Ando R, Shima H, Tamahara T, Sato Y, Watanabe-Matsui M, Kato H, Sax N, Motohashi H, Taguchi K, Yamamoto M, Nio M, Maeda T, Ochiai K, Muto A, Igarashi K
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 291 Issue: 4 Pages: 1826-1840

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.661702

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 形質細胞分化におけるヘムシグナルと天然変性タンパク質Bach22018

    • Author(s)
      松井(渡部)美紀
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会、シンポジウム「生体金属のMagical Powerとその研究最前線」
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヘムシグナルによる天然変性タンパク質Bach2の制御機構と生理学的意義の解明2017

    • Author(s)
      松井 美紀、島 弘季、武藤哲彦、松本光代、 村山 和隆、五十嵐 和彦
    • Organizer
      ConBio2017(生命科学系学会合同年次大会)神戸
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘムによる転写因子Bach2天然変性領域の制御機構の解明2016

    • Author(s)
      松井(渡部)美紀、島弘季、上島珠美、白水美香子、村山和隆、五十嵐和彦
    • Organizer
      第89回日本生化学学会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(仙台)
    • Year and Date
      2016-09-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Role of heme-Bach2 pathway in bone marrow macrophage2016

    • Author(s)
      Miki Watanabe-Matsui, Risa Ebina-Shibuya, Ari Ito-Nakadai, Akihiko, Muto, Kazuhiko, Igarashi
    • Organizer
      9th International Conference on Heme Oxygenase
    • Place of Presentation
      Czech Republic (Prague)
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Heme regulates Bach2 protein interaction by binding to its intrinsically disordered region2016

    • Author(s)
      Kazuhiko Igarashi and Miki Watanabe-Matsui
    • Organizer
      9th International Conference on Heme Oxygenase
    • Place of Presentation
      Czech Republic (Prague)
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ヘム結合転写抑制因子Bach2の制御機構の解明2016

    • Author(s)
      松井(渡部)美紀、上島珠美、島弘季、末永知史、白水美香子、五十嵐和彦、村山和隆
    • Organizer
      第16回日本蛋白質科学学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡)
    • Year and Date
      2016-06-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] 栄養シグナル・鉄代謝と遺伝子制御2016

    • Author(s)
      松井(渡部)美紀・五十嵐和彦
    • Total Pages
      230
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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