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Analysis of the regulation mechanism of CHK1 by Mule during myocardial stress response

Research Project

Project/Area Number 20K08410
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 53020:Cardiology-related
Research InstitutionKanazawa Medical University

Principal Investigator

TAKEDA Kenji  金沢医科大学, 総合医学研究所, 助教 (90340009)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsユビキチン / Mule / CHK1 / 細胞内タンパク質品質管理機構 / AGEs / 細胞内タンパク質品質管理 / タンパク分解 / Kmur
Outline of Research at the Start

Mule/HUWE1はHECT型E3リガーゼとして機能する約460kDaの巨大な分子である。
心臓においてMuleは酸化ストレスに対して保護的に働き、心疾患を有する患者ではその発現レベルが有意に低下していることが近年報告されたが、Muleの心筋保護的な作用機構の詳細については不明な点が多い。
本研究では、Muleの基質分子の一つとして知られ、DNA損傷チェックポイント機構に働くCHK1やその不活性化変異体が、Muleによってどのように認識・分解されるのかを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to elucidate the degradation mechanism of CHK1 protein, which is crucial for the oxidative stress response in cardiomyocytes. After birth, cardiomyocytes stop dividing and are exposed to oxidative stress, with CHK1 playing a pivotal role in this process. CHK1 is regulated by an E3 ligase called Mule. Our research analyzed how Mule specifically recognizes and ubiquitinates CHK1 for degradation. As a result, we identified new pathways related to CHK1 degradation and clarified the roles of CHK1 and Mule in the glycation stress response. This work contributes to understanding the molecular mechanisms underlying cardiomyocyte stress responses and suggests potential targets for treating heart disease.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は、心筋細胞の酸化ストレス応答におけるCHK1とMuleの相互作用メカニズムを明らかにした点にある。特に、糖化ストレスがCHK1の分解に与える影響を解析し、新たな経路を同定することで、心疾患治療の新しいターゲットを提案することができた。社会的意義としては、心筋細胞のストレス応答を理解することで、糖尿病性心疾患などの予防や治療に役立つ知見を提供する点である。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Structures of Toxic Advanced Glycation End-Products Derived from Glyceraldehyde, A Sugar Metabolite2024

    • Author(s)
      Sakai-Sakasai Akiko、Takeda Kenji、Suzuki Hirokazu、Takeuchi Masayoshi
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 14 Issue: 2 Pages: 202-202

    • DOI

      10.3390/biom14020202

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Novel Approach: Investigating the Intracellular Clearance Mechanism of Glyceraldehyde-Derived Advanced Glycation End-Products Using the Artificial Checkpoint Kinase 1 d270KD Mutant as a Substrate Model2023

    • Author(s)
      Takeda Kenji、Sakai-Sakasai Akiko、Kajinami Kouji、Takeuchi Masayoshi
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 12 Issue: 24 Pages: 2838-2838

    • DOI

      10.3390/cells12242838

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 新規アプローチ:人工CHK1変異体d270KDを基質モデルとした毒性AGEs(TAGE)の細胞内クリアランス機構の解明.2023

    • Author(s)
      竹田健史 坂井亜紀子 梶波康二 竹内正義
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] HECT型ユビキチンリガーゼMuleはC末端欠損型Chk1の不活性型変異特異的な迅速分解機構に関与する2020

    • Author(s)
      竹田健史、河合 康幸、梶波康二
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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