• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2018 Fiscal Year Annual Research Report

Anti-aging function of NRF2 via sulfur metabolism.

Research Project

Project/Area Number 17F17116
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

本橋 ほづみ  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (00282351)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ALAM MD. MORSHEDUL  東北大学, 加齢医学研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2017-07-26 – 2019-03-31
KeywordsNRF2 / イオウ代謝 / ミトコンドリア
Outline of Annual Research Achievements

酸化ストレス応答の鍵因子であるNRF2は、シスチントランスポーターxCTをコードするSLC7A11遺伝子を活性化して細胞へのイオウ供給を促進する。申請者らは最近、細胞内のチオール基(-SH)の多くが、複数のイオウ原子を抱え込んだ状態であるポリスルフィド基(-S-(S)n-H)として存在すること、タンパク質機能がポリスルフィド化を介して制御されうること、さらに、ポリスルフィド化の障害がミトコンドリア機能を低下させることを見いだした。そこで、本研究では、NRF2によるイオウ代謝促進作用が細胞内ポリスルフィドレベルに及ぼす影響を検討し、健全なミトコンドリア機能の維持におけるNRF2の貢献を明らかにすることを目指した。
本研究により、NRF2によるSLC7A11遺伝子の発現制御がイオウ代謝の下流で制御されることを見いだした。具体的にはミトコンドリア酵素であるSQR遺伝子欠損状態においてSLC7A11が活性化すること、これがおそらくはSQRがもたらす活性イオウ種の増加に伴うERストレスの結果ATF4が活性化したものと予想される。また、NRF2が活性化しているがん細胞において、イオウの酸化が亢進していることを見いだした。これは、ミトコンドリアにおけるイオウ代謝の一部がNRF2により促進されており、エネルギー産生の効率化に貢献し、がん細胞の薬剤耐性を支えているものと予想している。さらに、NRF2が低酸素状態におけるミトコンドリア膜電位の維持にイオウの利用効率を向上させることにより、細胞の低酸素耐性を支えている可能性を見出した。

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

    (59 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 14 results) Presentation (43 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Invited: 16 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Polysulfide stabilization by tyrosine and hydroxyphenyl-containing derivatives that is important for a reactive sulfur metabolomics analysis2019

    • Author(s)
      Hamid Hisyam Abdul、Tanaka Akira、Ida Tomoaki、Nishimura Akira、Matsunaga Tetsuro、Fujii Shigemoto、Morita Masanobu、Sawa Tomohiro、Fukuto Jon M.、Nagy P?ter、Tsutsumi Ryouhei、Motohashi Hozumi、Ihara Hideshi、Akaike Takaaki
    • Journal Title

      Redox Biology

      Volume: 21 Pages: 101096~101096

    • DOI

      10.1016/j.redox.2019.101096

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nrf2 Suppresses Allergic Lung Inflammation by Attenuating the Type 2 Innate Lymphoid Cell Response2019

    • Author(s)
      Nagashima Ryuichi、Kosai Hitomi、Masuo Masahiro、Izumiyama Keiko、Noshikawaji Taketo、Morimoto Motoko、Kumaki Satoru、Miyazaki Yasunari、Motohashi Hozumi、Yamamoto Masayuki、Tanaka Nobuyuki
    • Journal Title

      The Journal of Immunology

      Volume: 202 Pages: 1331~1339

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1801180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nucleomethylin deficiency impairs embryonic erythropoiesis2018

    • Author(s)
      Murakami Shohei、Suzuki Takuma、Yokoyama Wataru、Yagi Satoko、Matsumura Keita、Nakajima Yuka、Harigae Hideo、Fukamizu Akiyoshi、Motohashi Hozumi
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 163 Pages: 413~423

    • DOI

      10.1093/jb/mvx086

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hyperactivation of Nrf2 leads to hypoplasia of bone in vivo2018

    • Author(s)
      Yoshida Eiki、Suzuki Takafumi、Morita Masanobu、Taguchi Keiko、Tsuchida Kohei、Motohashi Hozumi、Doita Minoru、Yamamoto Masayuki
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 23 Pages: 386~392

    • DOI

      10.1111/gtc.12579

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] O-GlcNAcylation Signal Mediates Proteasome Inhibitor Resistance in Cancer Cells by Stabilizing NRF12018

    • Author(s)
      Sekine Hiroki、Okazaki Keito、Kato Koichiro、Alam M. Morshedul、Shima Hiroki、Katsuoka Fumiki、Tsujita Tadayuki、Suzuki Norio、Kobayashi Akira、Igarashi Kazuhiko、Yamamoto Masayuki、Motohashi Hozumi
    • Journal Title

      Molecular and Cellular Biology

      Volume: 38 Pages: -

    • DOI

      10.1128/MCB.00252-18

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural instability of IκB kinase β promotes autophagic degradation through enhancement of Keap1 binding2018

    • Author(s)
      Kanamoto Mayu、Tsuchiya Yoshihiro、Nakao Yuki、Suzuki Takafumi、Motohashi Hozumi、Yamamoto Masayuki、Kamata Hideaki
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Pages: e0203978

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0203978

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lactate dehydrogenase C is required for the protein expression of a sperm-specific isoform of lactate dehydrogenase A2018

    • Author(s)
      Dodo Mina、Kitamura Hiroshi、Shima Hiroki、Saigusa Daisuke、Wati Sisca Meida、Ota Nao、Katsuoka Fumiki、Chiba Hatsune、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Igarashi Kazuhiko、Koseki Takeyoshi、Sekine Hiroki、Motohashi Hozumi
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 165 Pages: 323~334

    • DOI

      10.1093/jb/mvy108

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NRF2 addiction in cancer cells2018

    • Author(s)
      Kitamura Hiroshi、Motohashi Hozumi
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 109 Pages: 900~911

    • DOI

      10.1111/cas.13537

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The KEAP1-NRF2 System: a Thiol-Based Sensor-Effector Apparatus for Maintaining Redox Homeostasis2018

    • Author(s)
      Yamamoto Masayuki、Kensler Thomas W.、Motohashi Hozumi
    • Journal Title

      Physiological Reviews

      Volume: 98 Pages: 1169~1203

    • DOI

      10.1152/physrev.00023.2017

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Persulfide synthases that are functionally coupled with translation mediate sulfur respiration in mammalian cells2018

    • Author(s)
      Fujii Shigemoto、Sawa Tomohiro、Motohashi Hozumi、Akaike Takaaki
    • Journal Title

      British Journal of Pharmacology

      Volume: 176 Pages: 607~615

    • DOI

      10.1111/bph.14356

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] レドックス疾患学:レドックス制御の破綻による病態と新たな疾患概念2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ、赤池孝章、内田浩二、末松誠
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 36 Pages: 642~648

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NRF2依存性難治がんの成立機構とその特性2018

    • Author(s)
      北村大志、本橋ほづみ
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 36 Pages: 809~814

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tumors sweeten macrophages with acids2018

    • Author(s)
      Sekine Hiroki、Yamamoto Masayuki、Motohashi Hozumi
    • Journal Title

      Nature Immunology

      Volume: 19 Pages: 1281~1283

    • DOI

      10.1038/s41590-018-0258-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] レドックス制御を担う転写制御機構と抗老化作用2018

    • Author(s)
      大野木孝嘉、本橋ほづみ
    • Journal Title

      化学工業

      Volume: 69 Pages: 817~823

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] In vivo proof o sulfide:quinone oxidoreductase (SQR) function directy contributing to sulfur respiration in mammals.2019

    • Author(s)
      Nishimura A, Morita M, Ida T, Tanaka T, Matsunaga T, Nishida M, Motohashi H, Akaike T
    • Organizer
      Gordon Research Conference, Nitric Oxide
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The primary and principal pathway for reactive sulfur biosynthesis in mammals.2019

    • Author(s)
      Akaike T, Nishimura A, Ida T, Morita M, Matsunaga T, Motohashi H, Tsutsui M
    • Organizer
      Gordon Research Conference, Nitric Oxide
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NRF2 addiction of cancer cells and its impact on cancer metabolism.2019

    • Author(s)
      Motohashi H
    • Organizer
      Special Lecture, King’s BHF Centre Seminar Series & Aging Research at King’s (ARK) jointly
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] NRF2 addiction in cancer cells and its impact on metabolism.2019

    • Author(s)
      Motohashi H
    • Organizer
      Plenary Session 4: Metabolism, 11th AACR-JCA Joint Conference; Breakthroughs in Cancer Research: Biology to Precision Medicine
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] NRF2 addiction in cancer cells and its impact on sulfur metabolism.2019

    • Author(s)
      Motohashi H
    • Organizer
      Gordon Research Conference, Oxidative Stress and Disease
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 転写因子NRF2によるストレス応答と代謝制御2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ
    • Organizer
      生理学研究所研究会「生命のエネルギー獲得戦略における多様性と共通原理の理解にむけて」
  • [Presentation] KEAP1-NRF2制御系の活性化はアルツハイマー病様病態を改善する2018

    • Author(s)
      松丸大輔,領家梨恵,齋藤律水,三枝大輔,川島隆太,山本雅之,宇留野晃,本橋ほづみ
    • Organizer
      生理学研究所研究会「生命のエネルギー獲得戦略における多様性と共通原理の理解にむけて」
  • [Presentation] 活性パースルフィドによるミトコンドリア膜電位形成機構の解明2018

    • Author(s)
      松永哲郎、守田匡伸、南嶋洋司、西村明、井田智章、藤井重元、本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第71回日本酸化ストレス学会・日本NO学会合同学術集会
  • [Presentation] ミトコンドリア/イオウ呼吸選択的Sulfide-quinone reductase (SQR:硫化水素キノン還元酵素)欠損マウスの開発2018

    • Author(s)
      守田匡伸、井田智章、松永哲郎、西村明、藤井重元、本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第71回日本酸化ストレス学会・日本NO学会合同学術集会
  • [Presentation] システイニルtRNA合成酵素によるパースルフィド合成制御機構の解明2018

    • Author(s)
      井田智章、西村明、守田匡伸、松永哲郎、澤智裕、居原秀、藤井重元、本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第71回日本酸化ストレス学会・日本NO学会合同学術集会
  • [Presentation] ニトロソグルタチオン代謝酵素アルコールデヒドロゲナーゼ5のタンパク質ポリスルフィド化による活性制御機構2018

    • Author(s)
      藤井重元、笠松真吾、Md. Morshedul Alam、井田智章、守田匡伸、居原秀、西村明、松永哲郎、本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第71回日本酸化ストレス学会・日本NO学会合同学術集会
  • [Presentation] NRF2による生体防御とがんの悪性化2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ、井田智章、Md. Morshedul Alam、北村大志、赤池孝章
    • Organizer
      第71回日本酸化ストレス学会・日本NO学会合同学術集会
  • [Presentation] KEAP1-NRF2制御系の活性化はアルツハイマー病様病態を改善する2018

    • Author(s)
      松丸大輔、領家梨恵、斎藤律水、三枝大輔、川島隆太、山本雅之、宇留野晃、本橋ほづみ
    • Organizer
      日本生化学会東北支部第84回例会
  • [Presentation] 種横断的新しいシステインパースルフィド合成酵素の発見2018

    • Author(s)
      井田智章、守田匡伸、西村明、松永哲郎、居原秀、澤智裕、藤井重元、熊谷嘉人、本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第29回日本生体防御学会学術総会
  • [Presentation] 親電子解毒代謝系システインパースルフィドの新しい合成酵素の発見2018

    • Author(s)
      井田智章、守田匡伸、西村明、松永哲郎、居原秀、澤智裕、藤井重元、熊谷嘉人、本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第45回日本毒性学会学術年会
  • [Presentation] 硫化水素解毒酵素sulfide-qionone oxidoreductaseの機能解析2018

    • Author(s)
      西村明、守田匡伸、南嶋洋司、井田智章、松永哲郎、藤井重元、本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第45回日本毒性学会学術年会
  • [Presentation] 生体防御機構KEAP1-NRF2制御系とイオウ呼吸2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第45回日本毒性学会学術年会
  • [Presentation] Biosynthesis mechanisms and physiological functions of reactive persulfides.2018

    • Author(s)
      Nishimura A, Ida T, Morita M, Fujii S, Takagi H, Motohashi H, Akaike T
    • Organizer
      10th International Conference on the Biology, Chemistry and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Translation-coupled protein polysulfidation, a unique biosynthesis pathway of cysteine persulfide.2018

    • Author(s)
      Ida T, Nishimura A, Morita M, Ihara H, Sawa T, Fujii S, Motohashi H, Akaike T
    • Organizer
      10th International Conference on the Biology, Chemistry and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] KEAP1-NRF2制御系の活性化はアルツハイマー病様病態を改善する2018

    • Author(s)
      松丸大輔、領家梨恵、斎藤律水、三枝大輔、齊藤貴志、西道隆臣、川島隆太、山本雅之、宇留野晃、本橋ほづみ
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
  • [Presentation] システイニルtRNA合成酵素のパースルフィド合成制御機構2018

    • Author(s)
      井田智章、西村明、守田匡伸、松永哲郎、澤智裕、居原秀、藤井重元、本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
  • [Presentation] ミトコンドリア/イオウ呼吸選択的硫化水素キノン還元酵素(SQR)欠損マウスの開発および機能解析2018

    • Author(s)
      守田匡伸、井田智章、田中智弘、松永哲郎、西村明、藤井重元、西田基宏、本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
  • [Presentation] 活性イオウ分子種によるミトコンドリア膜電位形成機構の解明2018

    • Author(s)
      松永哲郎、守田匡伸、西村明、井田智章、藤井重元、本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
  • [Presentation] Biosynthesis pathway and physiological functions of reactive persulfides.2018

    • Author(s)
      Nishimura A, Ida T, Morita M, Matsunaga T, Takagi H, Motohashi H, Akaike T
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
  • [Presentation] システイニルtRNA合成酵素によるシステインパースルフィド合成活性の発見とミトコンドリアエネルギー代謝制御2018

    • Author(s)
      澤智裕、本橋ほづみ、赤池孝章
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
  • [Presentation] Electrophilic response and sulfur metabolism regulated by KEAP1-NRF2 system.2018

    • Author(s)
      Motohashi H, Ida T, Alam MM, Kitamura H, Akaike T
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
  • [Presentation] De novo enhancer formation at the NOTCH3 locus licenses NRF2 for the promotion of a stem-like phenotype in non-small cell lung cancers.2018

    • Author(s)
      Okazaki K, Sekine H, Motohashi H
    • Organizer
      第13回研究所ネットワーク国際シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mitochondria-specific SQR deficiency in mice causes lethal impairment of sulfur respiration2018

    • Author(s)
      Morita M, Ida T, Tanaka T, Matsunaga T, Nishimura A, Fujii S, Nishida M, Motohashi H, Akaike T
    • Organizer
      SFRBM 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 転写因子NRF2が制御する生体防御とがんの悪性化2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 中枢神経系のレドックス・バランス制御による個体老化抑制の試み2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ
    • Organizer
      AMED老化メカニズムの解明・制御プロジェクト 第2回リトリート
  • [Presentation] NRF2によるストレス応答機構と代謝制御2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ
    • Organizer
      エクスポソームの生物学的理解とその医療応用(熊本大学薬学部)
    • Invited
  • [Presentation] NRF2による代謝リプログラミングとがんの悪性化2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ
    • Organizer
      第18回日本抗加齢医学会総会
    • Invited
  • [Presentation] Bright and dark sides of KEAP1-NRF2 system in carcinogenesis.2018

    • Author(s)
      Motohashi H
    • Organizer
      SFRRI 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] NRF2 addiction in cancer cells and its impact on metabolism.2018

    • Author(s)
      Motohashi H
    • Organizer
      The 45th Naito Conference“Immunological and molecular bases for cancer immunotherapy”
    • Invited
  • [Presentation] がんの成立と悪性化における生体防御機構KEAP1-NRF2制御系の役割2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ
    • Organizer
      ホルモンと癌研究会2018
    • Invited
  • [Presentation] IL-11 contribution to tumorigenesis in an NRF2 addiction cancer model.2018

    • Author(s)
      Motohashi H
    • Organizer
      WCP2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] NRF2-dependent transcriptional regulation unique to NRF2-addicted cancers.2018

    • Author(s)
      Motohashi H
    • Organizer
      Special seminar, Institut Cochin
    • Invited
  • [Presentation] NRF2 addiction in cancer cells and its impact on metabolism.2018

    • Author(s)
      Motohashi H
    • Organizer
      The Korean Socety for Molecular and Cellular Biology (KSMCS) International Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] NRF2-dependent transcriptional regulation unique to NRF2-addicted cancers.2018

    • Author(s)
      Motohashi H
    • Organizer
      CUK seminar
    • Invited
  • [Presentation] NRF2依存性がんの代謝制御とその特徴2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ
    • Organizer
      第38回日本分子腫瘍マーカー研究会 シンポジウム「分子腫瘍マーカー開発と臨床応用」
    • Invited
  • [Presentation] KEAP1-NRF2制御系の活性化がもたらすアルツハイマー病海鮮効果2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ
    • Organizer
      第37回日本認知症学会学術集会 ホットトピック徹底討論「老化研究を通して認知症克服への道を模索する」
    • Invited
  • [Presentation] NRF2依存性がんの成立と悪性化機構2018

    • Author(s)
      本橋ほづみ
    • Organizer
      第57回日本薬学会東北支部大会 特別講演
    • Invited
  • [Presentation] Environmental stress response mechanism for healthy aging.2018

    • Author(s)
      Motohashi H
    • Organizer
      Winter School-Cuba 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 新臨床腫瘍学(改訂第5版)2018

    • Author(s)
      日本臨床腫瘍学会
    • Total Pages
      872
    • Publisher
      南江堂
    • ISBN
      978-4-524-23788-3
  • [Remarks] 東北大学加齢医学研究所 遺伝子発現制御分野

    • URL

      http://www2.idac.tohoku.ac.jp/dep/ger/

URL: 

Published: 2019-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi