Functional analysis of lipo genes, PHGPx depleted novel cell death execution factors, identified by genome-wide shRNA library

• Project/Area Number: 26460075
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: IMAI Hirotaka 北里大学, 薬学部, 教授 (50255361)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 細胞死 / 脂質酸化 / 遊離二価鉄 / shRNAライブラリー / フェロトーシス / GPx４欠損細胞死 / リポキシトーシス / ビタミンE / GPx４ / 脂質酸化依存的新規細胞死 / Lipo遺伝子 / GPx4 / タモキシフェン / GFP / 細胞内局在 / PHGPx / GPｘ４

Outline of Final Research Achievements

To clarify the mechanism of PHGPx depleted novel cell death, we identified six PHGPx depleted lipid peroxidation dependent cell death (lipoxytosis) inducing genes (Lipo gene) by genome-wide shRNA library screening and cell death recovery screening by retransfection of cDNA for lipo gene into lipo gene knockdown cells. Knockdown cells of the Lipo gene failed to suppress ferroptosis by the anti-cancer agent erastin and RSL3. These results reveal that PHGPx-depleted cell death is different cell death pathway from ferroptosis by erastin and RSL3.

Research Products

• [Journal Article] Lipid peroxidation-dependent cell death regulated by GPx4 and Ferroptosis (2017)
  • Author(s): Imai H., Matsuoka M., Kumagai T., Sakamoto T., Koumura T.
  • Journal Title: Curr Top Microbiol Immunol. Volume: 403 Pages: 143-170
  • DOI: 10.1007/82_2016_508
  • NAID: 130006582347
  • ISBN: 9783319239125, 9783319239132
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Role of GPx4 in human vascular endothelial cells, and the compensatory activity of brown rice on GPx4 ablation condition. (2017)
  • Author(s): Sakai O,, Yasuzawa T,, Sumikawa Y,, Ueta T,, Imai H,, Sawabe A,, Ueshima S.
  • Journal Title: Pathophysiology Volume: 24(1) Issue: 1 Pages: 9-15
  • DOI: 10.1016/j.pathophys.2016.11.002
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Role of Glutathione Peroxidase 4 in Corneal Endothelial Cells. (2017)
  • Author(s): Uchida T,, Sakai O,, Imai H,, Ueta T.
  • Journal Title: Curr Eye Res. Volume: 42(3) Issue: 3 Pages: 380-385
  • DOI: 10.1080/02713683.2016.1196707
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Role of glutathione peroxidase 4 for oxidative homeostasis and wound repair in corneal epithelial cells. (2016)
  • Author(s): Sakai O., ,Uchida T., Imai H., Ueta T.
  • Journal Title: FEBS Open Bio Volume: 6(12) Issue: 12 Pages: 1238-1247
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12141
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] ＧＰｘ４により制御される脂質酸化依存的細胞死とフェロトーシス (2016)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Journal Title: 実験医学 増刊 細胞死 新しい実行メカニズムの謎に迫り疾患を理解する Volume: Vol.34 No.72 Pages: 37-46
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of Glutathione Peroxidase 4 in Glutamate-induced Oxytosis in the Retina. (2015)
  • Author(s): Sakai, O., Uchida, T., Roggia, MF., Imai, H., Ueta, T., Amano, S.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 10
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Nrf2 up-regulates the induction of acidic sphingomyelinase by electrophiles. (2015)
  • Author(s): Kumagai, T., Ishino, T., Yajima, Y., Nakagawa, Y., Imai, H.
  • Journal Title: Journal of Biochem (Tokyo) Volume: 158 Issue: 2 Pages: 127-137
  • DOI: 10.1093/jb/mvv030
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] フェロトーシス－脂質酸化依存的新規細胞死― (2015)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Journal Title: 臨床免疫・アレルギー科 Volume: 63 Pages: 406-414
• [Journal Article] Role of glutathione peroxidase 4 in conjunctival epithelial cells (2015)
  • Author(s): Sakai, O., Uchida, T.,Imai, H.,Ueta, T., Amano, S.
  • Journal Title: Invest Ophthalmol Vis Sci. Volume: 56 Issue: 1 Pages: 538-543
  • DOI: 10.1167/iovs.14-15463
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Redox reactions in mammalian spermatogenesis and the potential targets of reactive oxygen species under oxidative stress (2014)
  • Author(s): Fujii, J., Imai, H.
  • Journal Title: Spermatogenesis Volume: 4 Issue: 2 Pages: 1-9
  • DOI: 10.4161/21565562.2014.979108
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Deletion of the four phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase genes accelerates aging in Caenorhabitis elegas (2014)
  • Author(s): Sakamoto, T., Maebayashi, K., Nakagawa, Y. Imai, H.
  • Journal Title: Genes to Cells Volume: 19 Issue: 10 Pages: 778-792
  • DOI: 10.1111/gtc.12175
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Protective role of glutathione peroxidase 4 in laser-induced choroidal neovascularization in mice (2014)
  • Author(s): Roggia, MF, Imai, H.,Shiraya, T., Noda, Y., Ueta, T.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9 Issue: 6 Pages: 1-6
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0098864
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 脂質酸化依存的新規細胞死―フェロトーシスとＧＰｘ４欠損細胞死―における鉄の役割 (2017)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: 日本薬学会第１３７年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター （ 宮城県 仙台市）
  • Year and Date: 2017-03-27
• [Presentation] ＧＰｘ４に制御される脂質酸化依存的新規細胞死（フェロトーシス様細胞死）と疾患 (2017)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: 第４回 ＪＦＡＳ（Japan/Joy of Fatty Acids Secrets/Society）
  • Place of Presentation: 富士ソフトアキバプラザ (東京都 千代田区）
  • Year and Date: 2017-03-05
  • Invited
• [Presentation] GPx4 Depletion Induced Novel Lipid Peroxidation Dependent Cell death and Disease. (2016)
  • Author(s): Imai H.
  • Organizer: The 6th International Selenium Conference (Se 2016)
  • Place of Presentation: Jinan University (Guangzhou, China)
  • Year and Date: 2016-10-21
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 脂質酸化依存的新規細胞死フェロトーシスとGPx4欠損細胞死 (2016)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: 第８９回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（ 宮城県 仙台市）
  • Year and Date: 2016-09-25
• [Presentation] ｓｈＲＮＡライブラリーを用いた脂質酸化依存的な新規細胞死実行因子の探索 (2016)
  • Author(s): 松岡正城、松川ふみ、新井洋由、今井浩孝
  • Organizer: フォーラム２０１６衛生薬学・環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: 昭和大学薬学部旗の台キャンパス （東京都 品川区）
  • Year and Date: 2016-09-11
• [Presentation] 網羅的shRNA ライブラリーによるPHGPx欠損脂質酸化依存的新規細胞死の 実行因子の探索 (2016)
  • Author(s): 今井浩孝、新井洋由、松岡正城
  • Organizer: 日本過酸化脂質・抗酸化物質学会 第２４回年会
  • Place of Presentation: 東北大学片平キャンパスさくらホール (宮城県 仙台市）
  • Year and Date: 2016-08-20
• [Presentation] 網羅的shRNAライブラリースクリーニングによる脂質酸化依存的新規細胞死の実行因子の探索 (2016)
  • Author(s): 今井浩孝、松岡正城、新井洋由
  • Organizer: 第１９回 Vitamin E Update Forum
  • Place of Presentation: 如水会館 （東京都 千代田区）
  • Year and Date: 2016-07-25
  • Invited
• [Presentation] ＧＰｘ４により制御される脂質酸化依存的新規細胞死 ―フェロトーシスとの関連― (2016)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: 第４回ATAGO Respiratory Expert Seminar
  • Place of Presentation: 東京慈恵医科大学 中央棟８Ｆ (東京都 港区）
  • Year and Date: 2016-06-25
  • Invited
• [Presentation] 網羅的ｓｈＲＮＡライブラリースクリーニングによる脂質酸化依存的新規細胞死の実行因子の探索 (2016)
  • Author(s): 今井浩孝、松川ふみ、新井洋由、松岡正城
  • Organizer: 日本ビタミン学会第６８回大会
  • Place of Presentation: 秋田市にぎわい交流館ＡＵ （秋田県 秋田市）
  • Year and Date: 2016-06-18
• [Presentation] GPx4 Depletion Induced Novel Lipid Peroxidation Dependent Cell death and Disease (2016)
  • Author(s): Imai H.
  • Organizer: The 13th International Conference on the Chemistry of Selenium and Tellurium (ICCST-13)
  • Place of Presentation: Gifu Nagaragawa Convention Center (岐阜県 岐阜市）
  • Year and Date: 2016-05-26
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 脂質酸化依存的新規細胞死実行因子Lipo-1遺伝子のスクリーニング (2016)
  • Author(s): 小林祈、松川ふみ、松岡正城、今井浩孝
  • Organizer: 日本薬学会第１３６年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 (神奈川県 横浜市）
  • Year and Date: 2016-03-29
• [Presentation] ＰＨＧＰｘ欠損により誘導される新規細胞死に対するスフィンゴミエリン合成酵素２（ＳＭＳ２）の機能解析 (2016)
  • Author(s): 部坂由衣、大矢梨里香、木下裕香子、原田晋作、大川信子、熊谷剛、今井浩孝
  • Organizer: 日本薬学会第１３６年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 (神奈川県 横浜市）
  • Year and Date: 2016-03-29
• [Presentation] ＧＰｘ４欠損によるフェロトーシス様新規細胞死の分子メカニズム (2016)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: 日本薬学会第１３６年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 (神奈川県 横浜市）
  • Year and Date: 2016-03-28
  • Invited
• [Presentation] ＰＨＧＰｘにより制御される脂質ヒドロペルオキシド依存的新規細胞死 (2015)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: 第３０回日本酸化ストレス学会関東支部会
  • Place of Presentation: 東海大学代々木キャンパス（ 東京都 渋谷区）
  • Year and Date: 2015-12-01
  • Invited
• [Presentation] 脂質酸化依存的新規細胞死（フェロトーシス）と疾患 (2015)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: 第３１回Ｗａｋｏワークショップ 細胞死のNew Horizon 細胞死研究の先に見えてきたもの
  • Place of Presentation: 東京コンファレンスセンター・品川 （ 東京都 品川区）
  • Year and Date: 2015-11-04
  • Invited
• [Presentation] Ferroptosis regulator GPx4 or Vitamin E in heart prevents cardio sudden death in mice (2015)
  • Author(s): Imai, H., Koumura, T. and Matsuoka, M.
  • Organizer: Japan Australia Meeting on Cell Death
  • Place of Presentation: Melbourne (Australia)
  • Year and Date: 2015-10-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Suppession of generation of phospholipid hydroperoxide in heart by vitamin or GPx4 prevents cardio sudden death in mice (2015)
  • Author(s): Imai, H., Matsuoka, M., Sakamoto, T., Koumura, T. and Kumagai, T.
  • Organizer: 56th International Conference on the Bioscience of Lipids (ICBL)
  • Place of Presentation: Puerto Iguazu (Argentina)
  • Year and Date: 2015-09-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ビタミンＥにより制御される新規フェロトーシス様細胞死と疾患 (2015)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: フォーラム２０１５ 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: 神戸学院大学薬学部（ 兵庫県 神戸市）
  • Year and Date: 2015-09-17
  • Invited
• [Presentation] スフィンゴミエリン合成酵素２（ＳＭＳ２）は過酸化脂質依存的な新規細胞死を抑制する (2015)
  • Author(s): 熊谷剛、大矢梨里香、木下裕香子、原田晋作、大川信子、今井浩孝
  • Organizer: フォーラム２０１５ 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: 神戸学院大学薬学部 (兵庫県 神戸市）
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] ビタミンＥにより制御されるフェロトーシス様新規細胞死の抑制因子ＳＭＳ２の解析 (2015)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: 第１８回Vitamin E Update Forum
  • Place of Presentation: 如水会館 (東京 千代田区）
  • Year and Date: 2015-08-28
  • Invited
• [Presentation] 脂質酸化依存的新規細胞死実行因子の探索とＧＦＰ融合タンパク質を用いた局在とその変動の解析 (2015)
  • Author(s): 小林祈、松岡正城、今井浩孝
  • Organizer: 第２８回北里大学バイオサイエンスフォーラム
  • Place of Presentation: 北里大学相模原キャンパスＬ２ （ 神奈川県 相模原市）
  • Year and Date: 2015-08-06
• [Presentation] スフィンゴミエリン合成酵素２（ＳＭＳ２）はＰＨＧＰｘ欠損により誘導される新規細胞死を抑制する (2015)
  • Author(s): 熊谷剛、大矢梨里香、木下裕香子、原田晋作、大川信子、今井浩孝
  • Organizer: 第６８回日本酸化ストレス学会学術集会
  • Place of Presentation: かごしま県民交流センター (鹿児島県 鹿児島市）
  • Year and Date: 2015-06-11
• [Presentation] フェロトーシス様脂質酸化依存的新規細胞死のシグナル伝達経路の解析 (2015)
  • Author(s): 小林祈、松川ふみ、原田晋作、松岡正城、今井浩孝
  • Organizer: 日本ビタミン学会第６７回大会
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂 （ 奈良県 奈良市）
  • Year and Date: 2015-06-05
• [Presentation] スフィンゴミエリン合成酵素２（ＳＭＳ２）はＰＨＧＰｘ欠損による新規細胞死を抑制する (2015)
  • Author(s): 持田俊也、大矢梨里香、佐藤智美、木下裕香子、原田晋作、大川信子、熊谷剛、今井浩孝
  • Organizer: 日本ビタミン学会第６７回大会
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂 （ 奈良県 奈良市）
  • Year and Date: 2015-06-05
• [Presentation] 網羅的shRNAライブラリーを用いた脂質酸化依存的な新規細胞死実行因子の探索 (2015)
  • Author(s): 松岡正城、松川ふみ、小林祈、新井洋由、今井浩孝
  • Organizer: 第５７回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: 一橋大学一橋講堂 (東京都 千代田区）
  • Year and Date: 2015-05-29
• [Presentation] Novel lipid peroxidation dependent cell death (Ferroptosis like cell death) by deficiency of GPx4 (2015)
  • Author(s): Imai, H
  • Organizer: 2015 Spring Annual Convention of Pharmaceutical Society of Korea
  • Place of Presentation: OSONG (Korea)
  • Year and Date: 2015-04-24
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 化合物ライブラリーによるＰＨＧＰｘ欠損ＭＥＦ細胞死のメカニズムの解明 (2015)
  • Author(s): 松岡正城、松川ふみ、原田晋作、新井洋由、今井浩孝
  • Organizer: 日本薬学会第１３５年会
  • Place of Presentation: 神戸学院大学 (兵庫県 神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-26
• [Presentation] 生体膜リン脂質酸化ホメオスタシスの破綻による新規細胞死機構とその疾患 (2015)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: 第９回レドックスライフイノベーションシンポジウム
  • Place of Presentation: 理化学研究所 横浜キャンパス・交流棟ホール (神奈川県、鶴見）
  • Year and Date: 2015-03-12
  • Invited
• [Presentation] 化合物ライブラリーを用いたＰＨＧＰｘ欠損新規細胞死のシグナル伝達経路の解析 (2015)
  • Author(s): 松岡正城、松川ふみ、原田晋作、新井洋由、今井浩孝
  • Organizer: 第２６回ビタミンE研究会
  • Place of Presentation: 北里大学薬学部（東京都 港区）
  • Year and Date: 2015-01-09
• [Presentation] ＰＨＧＰｘ欠損新規細胞死とフェロトーシスとの関連性について (2015)
  • Author(s): 島本雄哉、小林祈、松川ふみ、松岡正城、新井洋由、今井浩孝
  • Organizer: 第２６回ビタミンE研究会
  • Place of Presentation: 北里大学薬学部（東京都 港区）
  • Year and Date: 2015-01-09
• [Presentation] 脂質酸化依存的新規細胞死（フェロトーシス様細胞死）の解析 (2014)
  • Author(s): 松川ふみ、松岡正城、新井洋由、今井浩孝
  • Organizer: 第８７回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館 (京都市 左京区）
  • Year and Date: 2014-10-17
• [Presentation] 脂質酸化依存的新規細胞死のシグナル伝達経路の解析 (2014)
  • Author(s): 松岡正城、松川ふみ、原田晋作、新井洋由、今井浩孝
  • Organizer: 第８７回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館 (京都市 左京区）
  • Year and Date: 2014-10-17
• [Presentation] セレン蛋白質ＧＰｘ４とビタミンＥにより制御される脂質酸化依存的新規細胞死 (2014)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: 第２５回日本微量元素学会学術集会
  • Place of Presentation: 岡山大学津島キャンパス (岡山県、岡山市）
  • Year and Date: 2014-07-03
  • Invited
• [Presentation] ビタミンＥは体によいのか？酸化脂質と疾患の関連 (2014)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Organizer: 第１４回日本抗加齢医学会総会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場 (大阪府、大阪市）
  • Year and Date: 2014-06-08
  • Invited
• [Presentation] 化合物ライブラリーを用いた脂質酸化依存的新規細胞死シグナル伝達経路の解析 (2014)
  • Author(s): 今井浩孝、原田晋作、松岡正城、小川丈博、新井洋由
  • Organizer: 第５６回日本脂質生化学会
  • Place of Presentation: 近畿大学東大阪キャンパス (大阪府 大阪市）
  • Year and Date: 2014-06-06
• [Book] 疾患モデルの作成と利用―脂質代謝異常と関連疾患＜下巻＞ 第６節 過酸化リン脂質消去酵素 (2015)
  • Author(s): 今井浩孝
  • Total Pages: 413
  • Publisher: （株）エル・アイ・シー
• [Remarks] 北里大学薬学部衛生化学教室ホームページ
  • URL: http://www.pharm.kitasato-u.ac.jp/eisei/eisei/Home.html