2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24249008
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
永沼 章 東北大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (80155952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黄 基旭 東北大学, 薬学研究科(研究院), 講師 (00344680)
高橋 勉 東北大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (00400474)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | メチル水銀 / ユビキチンプロテアソームシステム / 感受性決定因子 |
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| Research Abstract |
我々は、メチル水銀毒性の発現に影響を与える蛋白質としてユビキチン・プロテアソーム（UP）システム関連因子や転写因子など複数の蛋白質を同定している。そこで本研究は、これら蛋白質のメチル水銀毒性に対する作用とその機構をそれぞれ分子生物学的および生化学的検討によって解明することを目的としている。まず、メチル水銀感受性決定蛋白質のユビキチン化反応に関わる酵素群分子種を特定するために、発現抑制によってヒト由来細胞のメチル水銀感受性に影響を与えるE3およびF-box蛋白質を検索したところ、発現抑制によって細胞にメチル水銀高感受性を与える因子として3種のE3（HECW2、CDC23、ITCH）と5種のF-box蛋白質（FBXO38、FBXO3、FBXO10、FBXW5、FBXO17）を同定することに成功した。また、UPシステムによって細胞内レベルが調節されている因子の中から、発現抑制によって細胞にメチル水銀耐性を与える因子としてHIF1αを同定した。HIF1αによって発現が誘導される下流因子の中で、VEGFの発現抑制が細胞にメチル水銀耐性を与えることが判明し、HIF1α発現抑制細胞ではVEGF発現抑制によるメチル水銀耐性がほとんど認められなかった。また、VEGF mRNAのレベルがメチル水銀処理濃度に依存して上昇し、その上昇はHIF1αの発現抑制によって著しく抑制されることも明らかとなった。さらに、発現抑制によって細胞にメチル水銀高感受性を与える転写因子としてNFκBを同定した。メチル水銀処理によって細胞質中のIκB （NFκBの核移行抑制因子）レベルが減少し、それに伴い核中のNFκBレベルが増加することが判明し、さらに、NFκBによって発現誘導される遺伝子のレベルがメチル水銀処理によって上昇することも明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要欄には記載できなかったが、UPシステムとメチル水銀毒性との関係については、「ピルビン酸合成に関わる蛋白質とメチル水銀毒性の関係」および「機能未知蛋白質Whi2メチル水銀毒性増強機構およびUPシステムとの関係」についても検討しており、成果が得られている。したがって、本研究は計画に従って、「概ね順調に進展している」判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究内容をさらに発展させて、以下のように、それぞれの因子の作用機構解明を目指して行く予定である。
１．メチル水銀毒性を増強または軽減する蛋白質のユビキチン化反応に関わる酵素群の分子種の特定およびUPシステムによる分解調節機構の分子レベルでの解明：24年度に同定したE3およびF-box蛋白質の相互の関係について検討する。
２．UPシステムによって分解が促進され、かつ、メチル水銀毒性に影響を与える蛋白質の作用機構解析：ピルビン酸合成に関わる蛋白質、機能未知蛋白質Whi2、さらにHIF1αについて、その作用機構を検討する。
３．UPシステム以外の機構に関与し、メチル水銀毒性に影響を与える蛋白質の作用機構解明：転写因子NFκBを中心として、いくつかの蛋白質について検討を続ける。
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