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Is ROS-sensing BAG-1/ATF4-system a regulatory system for ferroptosis?

Research Project

Project/Area Number 18K06630
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionTohoku Medical and Pharmaceutical University

Principal Investigator

Kuge Shusuke  東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (50186376)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsBAG-1 / フェロトーシス / シスチントランスポーター / ヘムオキシゲナーゼー1 / がん細胞 / SLC7A11 / Ferroptosis / P53 / ROS感知 / xCT / eIF2α脱リン酸化 / eIF2αキナーゼ / リン酸化eIF2α脱リン酸化酵素 / ROS / ATF4 / eIF2alfa
Outline of Final Research Achievements

BAG-1 is essential for mouse development, and its importance has been shown, such as the fact that high expression leads to resistance to anticancer drug treatment. In this study, we created new BAG-1 genetically modified mice and analyzed their properties. Contrary to previous reports, we found that the BAG-1 protein is not essential for mouse development and survival, but BAG-1-deficient cells are sensitive to oxidative stress caused by glutathione depletion. Furthermore, when human cancer cells were deficient in BAG-1, they were found to become sensitive to ferroptosis due to the control of heme oxygenase-1 expression. These results suggest that BAG-1 functions as a factor that controls oxidative stress sensitivity and ferroptosis through transcriptional regulation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでBag-1はマウス発生に必須な遺伝子として示されていた。本研究において新たに作製したBag-1欠失マウスは正常であるが、Bag-1欠失細胞は酸化ストレスの恒常性維持に寄与することを初めて示した。また、BAG-1の酸化ストレスとフェロトーシスの制御機構を示した。この知見はBAG-1による癌細胞の生存戦略の理解につながり、今後抗がん剤耐性癌細胞のBAG-1を阻害することで、BAG-1により抑制されるフェロトーシスを誘導する方法の有効性を示唆する知見を得た。BAG-1を負に制御できれば抗がん剤耐性化の回避など治療の選択肢を広げることができる。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (24 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 抗SARS-CoV-2(新型コロナウイルス)経口薬の開発と実用化の状況2022

    • Author(s)
      久下周佐、関根僚也、色川隼人、武田洸樹
    • Journal Title

      Farumashia

      Volume: 58 Issue: 2 Pages: 147-151

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.58.2_147

    • NAID

      130008150150

    • ISSN
      0014-8601, 2189-7026
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    • Author(s)
      Hayato Irokawa, Satoshi Numasaki, Shin Kato, Kenta Iwai, Atsushi Inose-Maruyama, Takumi Ohdate, Gi-Wook Hwang, Takashi Toyama, Toshihiko Watanabe, Shusuke Kuge
    • Journal Title

      The Biochemical journal

      Volume: 478 Issue: 7 Pages: 1453-1470

    • DOI

      10.1042/bcj20200897

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Current Status of and Countermeasures against Infectious Diseases2020

    • Author(s)
      黒田 照夫, 松沢 厚, 久下 周佐
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 140 Issue: 7 Pages: 885-885

    • DOI

      10.1248/yakushi.19-00255-F

    • NAID

      130007867265

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2020-07-01
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    • Author(s)
      Min-Seok Kim, Tsutomu Takahashi, Jin-Yong Lee, Takashi Toyama, Takayuki Hoshi, Shusuke Kuge, Yasuyuki Fujiwara, Akira Naganuma, Gi-Wook Hwang
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 4631-4631

    • DOI

      10.1038/s41598-019-41127-y

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      Kim MS, Takahashi T, Lee JY, Toyama T, Hoshi T, Kuge S, Fujiwara Y, Naganuma A, Hwang GW.
    • Journal Title

      BPB Reports

      Volume: 1 Pages: 1-5

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      武田洸樹、色川隼人、久下周佐
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      関根 僚也、久下 周佐
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  • [Presentation] 解糖系律速酵素のレドックス制御が酸化ストレス応答と抗がん剤感受性に与える影響2020

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      色川 隼人、沼崎 賢史、加藤 慎、久下 周佐
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      色川隼人、沼崎賢史、加藤慎、久下周佐
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      第31回微生物シンポジウム
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      色川隼人、沼崎賢史、加藤 慎、久下周佐
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  • [Presentation] HSP70 コシャペロンBAG-1 による酸化ストレス応答機構の解析2019

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      武田洸樹、色川隼人、久下周佐
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      衛生薬学環境トキシコロジーフォーラム
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    • Invited
  • [Book] 実験医学増刊Vol36 No5 糖代謝とレドックス制御2018

    • Author(s)
      久下周佐、色川隼人
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758103695
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2025-01-30  

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