2013 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
24249015
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
山本 雅之 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50166823)
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Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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Keywords | 酸化ストレス / 細胞分化 / 病態代謝 |
Research Abstract |
本研究では、酸化ストレス応答において中心的な役割を担う転写因子Nrf2について、ストレス応答系以外の代謝制御や病態制御との関わりについて研究を進めている。 本年度は、糖尿病モデルとしてiNOS-Tgマウスを用いて、酸化ストレス応答性転写因子Nrf2が膵β細胞の保護や多臓器間の代謝制御ネットワークに深く関与していることを見いだした。また、腎臓におけるNrf2の役割を検討したところ、炎症環境において尿細管および糸球体を保護していることを見いだした。腎炎においてマクロファージの集積が認められたので、炎症促進性のマクロファージにおいけるNrf2の役割を検討した。その結果、IL-1β、IL-1α、IL-6などのサイトカイン遺伝子の発現をNrf2が抑制することを明らかにした。これまでの研究では、Nrf2は転写活性化因子としての機能が知られていたが、本研究によって転写抑制能も有することが示唆された。 次に、細胞運命決定におけるNrf2の役割を検討するために、Nrf2およびKeap1(Nrf2抑制因子)の欠損マウスを用いて骨髄造血細胞の解析を行った。その結果、Nrf2は 造血幹細胞を分化の方向に動員させ、造血前駆細胞を増加させる性質を持つことを明らかとした。また、骨髄球系への選択的な分化を誘導することも見いだした。このように、非ストレス環境下でもNrf2は細胞運命決定において必須であることを示すことができた。
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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
膵β細胞の保護や糖尿病、肥満等の病態におけるストレス応答性転写因子Nrf2の機能について明らかにし、論文発表することができた。また、非ストレス環境下におけるNrf2の役割として、造血細胞の運命決定に必須であることを明らかにした。Nrf2の条件付き欠損マウスの解析系の確率や転写因子複合体解析も順調に進んでいる。
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Strategy for Future Research Activity |
ストレス応答性転写因子Nrf2の腫瘍免疫系における役割を検証する。解析にはNrf2およびKeap1遺伝子の条件付き欠損マウスを用いる。同様に、様々な病態モデル(腎臓病、動脈硬化、肺炎など)を利用して、病態とNrf2の関係を明らかにする。Nrf2およびKeap1と結合するタンパク質の同定を行っており、同定された因子の機能解析を代謝制御系との関連を中心に進める。 これまでにNrf2のDNA結合ドメインに変異を導入したマウスの樹立に成功しており、今後は活性化したNrf2がDnAを認識する分子メカニズムを個体レベルで明らかにする。この研究の成果は、Nrf2を中心とした転写制御ネットワークの理解につながる。
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[Journal Article] NRF2 immunolocalization in human breast cancer patients as a prognostic factor2014
Author(s)
Onodera Y, Motohashi H, Takagi K, Miki Y, Shibahara Y, Watanabe M, Ishida T, Hirakawa H, Sasano H, Yamamoto M, Suzuki T
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Journal Title
Endocr Relat Cancer
Volume: 21
Pages: 241-252
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Notch-Nrf2 axis: Regulation of Nrf2 gene expression and cytoprotection by Notch signaling2014
Author(s)
Wakabayashi N, Skoko JJ, Chartoumpekis DV, Kimura S, Slocum SL, Noda K, Palliyaguru DL, Fujimuro M, Boley PA, Tanaka Y, Shigemura N, Biswal S, Yamamoto M, Kensler TW
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Journal Title
Mol Cell Biol
Volume: 34
Pages: 653-663
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Adipose deficiency of Nrf2 in ob/ob mice results in severe metabolic syndrome2013
Author(s)
Xue P, Hou Y, Chen Y, Yang B, Fu J, Zheng H, Yarborough K, Woods CG, Liu D, Yamamoto M, Zhang Q, Andersen ME, Pi J
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Journal Title
Diabetes
Volume: 62
Pages: 845-854
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Hes repressors are essential regulators of hematopoietic stem cell development downstream of Notch signaling2013
Author(s)
Guiu J, Shimizu R, D'Altri T, Fraser ST, Hatakeyama J, Bresnick EH, Kageyama R, Dzierzak E, Yamamoto M, Espinosa L, Bigas A
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Journal Title
J Exp Med
Volume: 210
Pages: 71-84
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The absence of macrophage Nrf2 promotes early atherogenesis2013
Author(s)
Ruotsalainen AK, Inkala M, Partanen ME, Lappalainen JP, Kansanen E, Makinen PI, Heinonen SE, Laitinen HM, Heikkila, Vatanen T, Horkko S, Yamamoto M, Yla-Herttuala S, Jauhiainen M, Levonen AL
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Journal Title
Cardiovasc Res
Volume: 98
Pages: 107-115
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Naturally occurring oncogenic GATA1 mutants with internal deletions in transient abnormal myelopoiesis in Down syndrome2013
Author(s)
Toki T, Kanezaki R, Kobayashi E, Kaneko H, Suzuki M, Wang R, Terui K, Kanegane H, Maeda M, Endo M, Mizuochi T, Adachi S, Hayashi Y, Yamamoto M, Shimizu R, Ito E
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Journal Title
Blood
Volume: 121
Pages: 3181-3194
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Plasticity of renal erythropoietin-producing cells governs fibrosis2013
Author(s)
Souma T, Yamazaki S, Moriguchi T, Suzuki N, Hirano I, Pan X, Minegishi N, Abe M, Kiyomoto H, Ito S, Yamamoto M
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Journal Title
J Am Soc Nephrol
Volume: 24
Pages: 1599-1616
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Keap1-Nrf2 complex in ischemia-induced hepatocellular damage of mouse liver transplants2013
Author(s)
Ke B, Shen XD, Zhang Y, Ji H, Gao F, Yue S, Kamo N, Zhai Y, Yamamoto M, Busuttil RW, Kupiec-Weglinski JW
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Journal Title
J Hepatol
Volume: 59
Pages: 1200-1207
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Regulatory nexus of synthesis and degradation deciphers cellular Nrf2 expression levels2013
Author(s)
Suzuki T, Shibata T, Takaya K, Shiraishi K, Kohno T, Kunitoh H, Tsuta K, Furuta K, Goto K, Hosoda F, Sakamoto H, Motohashi H, Yamamoto M
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Journal Title
Mol Cell Biol
Volume: 33
Pages: 2402-2412
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The role of the Nrf2-mediated defense system in corneal epithelial wound healing2013
Author(s)
Hayashi R, Himori N, Taguchi K, Ishikawa Y, Uesugi K, Ito M, Duncan T, Tsujikawa M, Nakazawa T, Yamamoto M, Nishida K
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Journal Title
Free Radic Biol Med
Volume: 61C
Pages: 333-342
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The nuclear factor erythroid 2-related factor 2 activator oltipraz attenuates chronic hypoxia-induced cardiopulmonary alterations in mice2013
Author(s)
Eba S, Hoshikawa Y, Moriguchi T, Mitsuishi Y, Satoh H, Ishida K, Watanabe T, Shimizu T, Shimokawa H, Okada Y, Yamamoto M, Kondo T
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Journal Title
Am J Respir Cell Mol Biol
Volume: 49
Pages: 324-333
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Establishment of erythroleukemic GAK14 cells and characterization of GATA1 N-terminal domain2013
Author(s)
Mukai HY, Suzuki M, Nagano M, Ohmori S, Otsuki A, Tsuchida K, Moriguchi T, Ohneda K, Shimizu R, Ohneda O, Yamamoto M,
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Journal Title
Genes Cells
Volume: 18
Pages: 886-898
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] GATA factor switching from GATA2 to GATA1 contributes to erythroid differentiation2013
Author(s)
Suzuki M, Kobayashi-Osaki M, Tsutsumi S, Pan X, Ohmori S, Takai J, Moriguchi T, Ohneda O, Ohneda K, Shimizu R, Kanki Y, Kodama T, Aburatani H, Yamamoto M
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Journal Title
Genes Cells
Volume: 18
Pages: 921-933
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] 4-Hydroxy hexenal derived from docosahexaenoic acid protects endothelial cells via Nrf2 activation2013
Author(s)
Ishikado A, Morino K, Nishio Y, Nakagawa F, Mukose A, Sono Y, Yoshioka N, Kondo K, Sekine O, Yoshizaki T, Ugi S, Uzu T, Kawai H, Makino T, Okamura T, Yamamoto M, Kashiwagi A, Maegawa H
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Journal Title
PLoS One
Volume: 8
Pages: e69415
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Phosphorylation of p62 activates the Keap1-Nrf2 pathway during selective autophagy2013
Author(s)
Ichimura Y, Waguri S, Sou Y-S, Kageyama S, Hasegawa J, Ishimura R, Saito T, Yang Y, Kouno T, Fukutomi T, Hoshii T, Hirao A, Takagi K, Mizushima T, Motohashi H, Lee M-S, Yoshimori T, Tanaka K, Yamamoto M, Komatsu M
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Journal Title
Mol Cell
Volume: 51
Pages: 618-631
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Loss of a Rho-regulated actin nucleator, mDia2, impairs cytokinesis during mouse fetal erythropoiesis2013
Author(s)
Watanabe S, Zan TD, Ishizaki T, Yasuda S, Kamijyo H, Yamada D, Aoki T, Kiyonari H, Kaneko H, Shimizu R, Yamamoto M, Goshima G, Narumiya S
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 5
Pages: 926-932
DOI
Peer Reviewed
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