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2011 Fiscal Year Annual Research Report

重金属毒性に対する転写因子Nrf1の防御的役割とその応答機構の解析

Research Project

Project/Area Number 22790128
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

新開 泰弘  筑波大学, 医学医療系, 助教 (10454240)

Keywordsカドミウム / メチル水銀 / Nrf1 / 血管内皮細胞 / 細胞応答システム
Research Abstract

カドミウムやメチル水銀は現在でも低レベルで環境中・食品中に存在し、長期曝露によりヒトの健康を障害する可能性が指摘されている。本研究では、これらの重金属に対する転写因子Nrf1の防御的役割とその応答機構を明らかにすることを目的としている。ウシ大動脈血管内皮細胞(BAEC)にsiRNAを導入してNrf1のノックダウンを行ったところ、カドミウムだけでなくメチル水銀の細胞毒性も増強することが明らかとなったことから、Nrf1はこれらの重金属の毒性防御に働く転写因子であることが示唆された。また、カドミウムはNrf1のmRNA量の変化を伴わず、脱糖鎖型Nrf1タンパク質の分解を抑制することでその発現量を増加させた。カドミウムの曝露により、転写因子Nrf2の活性化に伴うヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)、メタロチオネイン-I/II(MT-I/II)、NAD(P)H:キノン酸化還元酵素1(NQO1)およびペルオキシレドキシン1(Prx1)などのARE下流のタンパク質の発現誘導が観察されたが、Nrf1のノックダウンによりNQO1やPrx1の発現誘導レベルが低下した。我々はNrf2がカドミウムによって活性化され、AREを介してHO-1やMT-I/IIやの発現誘導に関わることを明らかにしていることから、BAECはカドミウムの細胞内侵入に対して異なるCNC転写因子群を活性化することで、本重金属の不活性化および酸化ストレス防御系を上昇させ適応しているのかもしれない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The chemical biology of naphthoquinones and its environmental implications2012

    • Author(s)
      Kumagai Y, Shinkai Y, Miura T, Cho AK
    • Journal Title

      Annual Review of Pharmacology and Toxicology

      Volume: 52 Pages: 221-247

  • [Journal Article] DNA microarray analysis of human neuroblastoma SH-SY5Y cells exposed to methylmercury2011

    • Author(s)
      Toyama T, Yoshida E, Shinkai Y, Kumagai Y
    • Journal Title

      Journal of Toxicological Sciences

      Volume: 36 Pages: 843-845

  • [Journal Article] Participation of covalent modification of Keap1 in the activation of Nrf2 by tert-butylbenzoquinone, an electrophilic metabolite of butylated hydroxyanisole2011

    • Author(s)
      Abiko Y, Miura T, Bui H Phuc, Shinkai Y, Kumagai Y.
    • Journal Title

      Toxicology and Applied Pharmacology

      Volume: 255 Pages: 32-39

  • [Journal Article] Initial response and cellular protection through the Keap1/Nrf2 system during exposure of primary mouse hepatocytes to 1,2-naphthoquinone2011

    • Author(s)
      Miura T, Shinkai Y, Jiang HY, IwamotoN, Sumi D, Taguchi K, Yamamoto M, Jinno H, Tanaka-Kagawa T, Cho AK, Kumagai Y
    • Journal Title

      Chemical Research in Toxicology

      Volume: 24 Pages: 559-567

  • [Journal Article] Detoxification of methylmercury by hydrogen sulfide producing enzyme in mammalian cells2011

    • Author(s)
      Eiko Yoshida
    • Journal Title

      Chemical Research in Toxicology

      Volume: 24 Pages: 1633-1635

    • DOI

      10.1021/tx200394g

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Peroxiredoxin 6 is a molecular target for 1,2-naphthoquinone, an atmospheric electrophile, in human pulmonary epithelial A549 cells2011

    • Author(s)
      Naoyuki Takayama
    • Journal Title

      Journal of Toxicological Sciences

      Volume: 36 Pages: 817-821

    • DOI

      10.2131/jts.36.817

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase as a quinone reductase in the suppression of 1,2-naphthoquinone protein adduct formation2011

    • Author(s)
      Takashi Miura
    • Journal Title

      Free Radical Biology & Medicine

      Volume: 51 Pages: 2082-2089

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2011.09.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GSH-mediated S-transarylation of a quinone glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase conjugate2011

    • Author(s)
      Takashi Miura
    • Journal Title

      Chemical Research in Toxicology

      Volume: 24 Pages: 1836-1844

    • DOI

      10.1021/tx200025y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isothiocyanates reduce mercury accumulation via an Nrf2-dependent mechanism during exposure of mice to methylmercury2011

    • Author(s)
      Takashi Toyama
    • Journal Title

      Environmental Health Perspectives

      Volume: 119 Pages: 1117-1122

    • DOI

      10.1289/ehp.1003123

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 環境中親電子物質の細胞内運命2012

    • Author(s)
      新開泰弘
    • Organizer
      第28回臨床フリーラジカル会議
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-01-20
  • [Presentation] カドミウムによる転写因子Nrf1の活性化とそれを介した細胞の適応機構2011

    • Author(s)
      新開泰弘
    • Organizer
      メタロチオネインおよびメタルバイオサイエンス研究会2011
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-12-08
  • [Presentation] アクアポリン9はマウス初代肝細胞においてヒ素の細胞内蓄積とそれに伴う細胞毒性に関与する2011

    • Author(s)
      新開泰弘
    • Organizer
      第17回ヒ素シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2011-11-19
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.md.tsukuba.ac.jp/environmental_medicine/index.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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