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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of redox regulatory mechanisms by transcription factor network

Planned Research

Project AreaOxygen biology: a new criterion for integrated understanding of life
Project/Area Number 26111010
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

伊東 健  弘前大学, 医学研究科, 教授 (10323289)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 隆史  東北大学, 医学系研究科, 講師 (70508308)
濱崎 純  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80533588)
Project Period (FY) 2014-07-10 – 2019-03-31
KeywordsNrf2 / プロテアソーム / Keap1 / eIF2alpha / ミトコンドリア / 酸化ストレス
Outline of Annual Research Achievements

1.酸素ストレスで活性化する転写因子ネットワークの解析 1) Nrf2と相互作用する因子GCN1L1の機能をGCN1L1 KO MEF(mouse embryonic fibroblasts)を用いて解析し、GCN1L1 KO MEFにおいてはアミノ酸飢餓に加えて紫外線によるeIF2alphaのリン酸化応答が減弱していることを明らかにした。また、GCN1L1 KO MEFはミトコンドリアから恒常的にスーパーオキシドを産生するMitoParaquatに対する感受性が増加していることを明らかにした。2) 転写因子Nrf2の制御因子であるKeap1の酸化ストレスセンサーの解析を進めた。過酸化水素に応答してNrf2の活性化を引き起こすのに必要なKeap1の鍵センサーシステイン残基に変異を導入したマウスを用いて個体レベルの評価に成功した。
2.プロテアソーム機能と酸化ストレスのクロストークの解析
プロテアソームモニターマウスを作成し、プロテアソームが細胞内で「古く」なることで会合因子に変化が生じることおよび酸化修飾の上昇を明らかにした。さらに、この細胞を用いたスクリーニングにより細胞内でのプロテアソームターンオーバーに働くリン酸化酵素CK2αを同定した。
3. ヘムオキシゲナーゼ1(HO-1)の抗老化に関する機能解析
HO-1遺伝子発現領域制御下でDsRFPを発現するHO-1-DsRFP ノックインマウスと各種Keap1センサーシステイン残基変異マウスとの複合マウスを作製することにより、Nrf2活性化を評価可能な系を構築することに成功した。また、HO-1 KO MEFにおいてMitoParaquatに対する感受性を解析したが、有意な差は観察されなかった。

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。

  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] 132.Concomitant Nrf2- and ATF4-activation by Carnosic Acid Cooperatively Induces Expression of Cytoprotective Genes.2019

    • Author(s)
      Mimura J, Inose-Maruyama A, Taniuchi S, Kosaka K, Yoshida H, Yamazaki H, Kasai S, Harada N, Kaufman RJ, Oyadomari S, Itoh K
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 20 Pages: -

    • DOI

      10.3390/ijms20071706.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Role of ISR-ATF4 pathway and its cross talk with Nrf2 in mitochondrial quality control2019

    • Author(s)
      Kasai S, Yamazaki H, Tanji K, Mate Janos Engler, Matsumiya, Itoh K.
    • Journal Title

      J Clin Biochem Nutr

      Volume: 64 Pages: 1-12

    • DOI

      10.3164/jcbn.18-37.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shigella effector IpaH4.5 targets 19S regulatory subunit RPN13 in the 26S proteasome to dampen cytotoxic T lymphocyte activation.2019

    • Author(s)
      Otsubo R, Mimura H, Ashida H, Hamazaki J, Murata S, Sasakawa C.
    • Journal Title

      Cell Microbiol.

      Volume: 21 Pages: e12974

    • DOI

      10.1111/cmi.12974.

  • [Journal Article] Emerging regulatory role of Nrf2 in iron, heme and hemoglobin metabolism in physiology and disease.2018

    • Author(s)
      Kasai S, Mimura J, Ozaki T, Itoh K.
    • Journal Title

      Front. Vet Sci

      Volume: 5 Pages: 242

    • DOI

      10.3389/fvets.2018.00242.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] C151 in KEAP1 is the main cysteine sensor for the cyanoenone class of NRF2 activators, irrespective of molecular size or shape2018

    • Author(s)
      Dayalan Naidu S, Muramatsu A, Saito R, Asami S, Honda T, Hosoya T, Itoh K, Yamamoto M, Suzuki T, Dinkova-Kostova AT
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 8 Pages: 8037

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26269-9.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Involvement of GCN1L1-GCN2 in mitochondrial dysfunction-induced ATF4 activation2019

    • Author(s)
      Shuya Kasai, Ken Itoh
    • Organizer
      Keystone symposia, Mitochondrial Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ribosome binding protein GCN1L1 controls cell cycle and is essential for embryonic development2019

    • Author(s)
      Hiromi Yamazaki, Shuya Kasai, Junsei Mimura, Peng Ye, Atsushi Inose Maruyama, Ken Itoh
    • Organizer
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societieds
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Prevention of Age-related Degenerative Diseases by Nrf2-based Early Intervention.2018

    • Author(s)
      Itoh K.
    • Organizer
      WCP2018 KYOTO
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ROLE OF GCN1L1 IN MAMMALIAN MITOCHONDRIAL QUALITY CONTROL2018

    • Author(s)
      KEN ITOH, SHUYA KASAI
    • Organizer
      Targetting Mitochondria 2018
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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