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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of regulatory mechanisms of proteostasis by novel HSF1 transcription complexes

Research Project

Project/Area Number 18H02625
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

中井 彰  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60252516)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤本 充章  山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (80359900)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords熱ショック / 転写 / 転写開始前複合体 / メディエーター / リン酸化
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、HSF1-MED12複合体による転写開始前複合体(PIC)形成と転写の調節機構、そしてそれがプロテオスタシス容量に及ぼす効果を明らかにした。
① MED12のHSP70転写誘導における効果:メディエーターは、コアメディエーターとキナーゼモジュル(CKM)で構成され、CKMはCDK8、CCNC、MED12、MED13から成る。マウスMEF細胞においてそれら4つの遺伝子ノックダウン(KD)は全て熱ストレス誘導性HSP70 mRNA発現を抑制した。MED12に絞って解析したところ、MED12 KDは主要なHSP群のタンパク質毒性誘導性HSP70 mRNA発現を抑制した。
② MED12-CDK8のHSP70プロモーターへのリクルートの解析:HSF1はMED12と相互作用すること、特にMED12の一部領域(アミノ酸1401-1860)へ結合することを示した。次に、ChIPアッセイにより、HSF1、MED12、CDK8、そしてコアメディエーターサブユニットMED1が熱ストレス誘導性にHSP70プロモーターへ集積することが分かった。HSF1 KDによってMED12とCDK8が集積しないこと、そしてMED12 KDによってCDK8が集積しないことも明らかとなった。
③ MED12-CDK8が転写誘導する機構の解明:驚いたことにCDK8 KDは転写活性化能と関連するHSF1-S326リン酸化を低下させた。またCDK8パラログであるCDK19のKDでも同様であった。さらに、MED12 KDでも同じ結果であった。つまり、CDK8/19がHSF1-S326リン酸化を介して転写を誘導することが示唆された。
④ HSF1-MED12複合体のプロテオスタシスや与える効果:CDK8/19阻害剤で処理された細胞は、熱ストレス条件下での細胞生存が低下し、プロテオスタシス容量の回復が遅延することが示された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Nuciferine protects against folic acid-induced acute kidney injury by inhibiting ferroptosis2021

    • Author(s)
      Li D, Liu B, Fan Y, Liu M, Han B, Meng Y, Xu X, Song Z, Liu X, Hao Q, Duan X, Nakai A, Chang Y, Cao P, and Tan K
    • Journal Title

      British Journal of Pharmacology

      Volume: 178 Pages: 1182-1199

    • DOI

      10.1111/bph.15364

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] HSF1 is required for induction of mitochondrial chaperones during the mitochondrial unfolded protein response2020

    • Author(s)
      Katiyar A, Fujimoto M, Tan K, Kurashima A, Srivastava P, Okada M, Takii, Nakai A
    • Journal Title

      FEBS Open Bio

      Volume: 10 Pages: 1135-1148

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12863

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] MED12による熱ショック応答の制御機構の解析2020

    • Author(s)
      瀧井良祐、Pratibha Srivastava、藤本充章、Arpit Katiyar、岡田真理子、中井 彰
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
  • [Presentation] 熱ストレス応答の分子機構とプロテオスタシス制御2020

    • Author(s)
      中井 彰
    • Organizer
      第73回日本酸化ストレス学会シンポジウム「ストレス応答による生体防御の分子機構」
    • Invited
  • [Presentation] リン酸化によるHSF1転写複合体とプロテオスタシスの制御2020

    • Author(s)
      中井 彰
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会ワークショップ「ストレス応答性シグナル伝達の新地平」
    • Invited
  • [Presentation] HSF1-S419リン酸化による熱ショック応答の調節2020

    • Author(s)
      藤本充章、瀧井良祐、Pratibha Srivastava、岡田真理子、中井 彰
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] MED12-CDK8 promotes the heat shock response in mammalian cells2020

    • Author(s)
      Pratibha Srivastava, Ryosuke Takii, Mariko Okada, Mitsuaki Fujimoto, Akira Nakai
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
  • [Remarks] HSF1はミトコンドリア不良タンパク質応答におけるミトコンドリアシャペロンの誘導に必要である

    • URL

      http://ds22.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~seika2/HSF120200420.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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