2012 Fiscal Year Annual Research Report
熱ショック因子の活性調節による蛋白質ホメオスタシス容量の制御機構の解明
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24390081
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
中井 彰 山口大学, 医学系研究科, 教授 (60252516)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 充章 山口大学, 医学系研究科, 講師 (80359900)
林田 直樹 山口大学, 医学系研究科, 講師 (40420517)
瀧井 良祐 山口大学, 医学系研究科, 助教 (00419558)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 蛋白質 / ホメオスタシス / 転写因子 / クロマチン / リン酸 |
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| Research Abstract |
細胞内の蛋白質ホメオスタシス容量の増減は、遺伝的変異または外的環境変化により蛋白質凝集体が蓄積するかどうかを決める。従来、ストレス条件下で活性化され、蛋白質ホメオスタシス容量を増加させると考えられていた熱ショック因子(HSF)が、非ストレス条件下でもその容量を調節していることが示唆されてきた。本研究では、常にDNA結合型であるHSF4の活性調節機構を解明することで、非ストレス条件下での蛋白質ホメオスタシス容量の調節の分子機構を明らかにし、「HSFが生理的な蛋白質ホメオスタシス容量を調節する」という新たな概念を確立し、蛋白質ミスフォールド病の新たな治療ターゲットを提案することを目的とする。
これまでに、HSF4と複合体を形成する蛋白質の網羅的な解析から13の蛋白質を同定した。それらの発現ベクターを作成し、HSP70プロモーターを持つレポーターを用いて機能スクリーニングを行った。その結果、機能が未知のSDCCAG3 (Serologically defined colon cancer antigen 3)がHSF4によるHSP70プロモーターの転写活性を顕著に亢進することを見いだした。相互作用の詳細な検討から、HSF4のDNA結合領域とSDCCAG3のアミノ末端領域が直接結合することが分かった。また、SDCCAG3の細胞への高発現は、HSF4のリン酸化を促進することも明らかとなった。以上の結果は、酵素活性を持たないSDCCAG3が未知のリン酸化酵素を介してHSF4のリン酸化、そしてそれに伴う転写活性の調節を行うことを示唆している。
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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
当初の目的とする実験計画を概ね達成し、重要な成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、SDCCAG3がHSF4とどのリン酸化酵素の結合を安定化するのかを明らかにする。そして、HSF4-SDCCAG3複合体形成によるHSP発現とクロマチン構造制御の解析をする。次に、HSF4とSDCCAG3の蛋白質ホメオスタシス容量における細胞での効果を調べる。同時に、HSF4とSDCCAG3の蛋白質ホメオスタシス容量におけるマウスでの効果も明らかにする。さらに、HSF4-SDCCAG3が作動する蛋白質ホメオスタシス経路とその役割についても解明してゆく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
高額の研究費(試薬等の消耗品)が必要なDNAマイクロアレイ解析を次年度に実施することとなったため未使用額が生じた。次年度は、HSF4-SDCCAG3が作動する蛋白質ホメオスタシス経路をDNAマイクロアレイ解析によって網羅的に同定し、その経路の蛋白質ホメオスタシスにおける役割について解明する。
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[Journal Article] Heat shock factor-1 influences pathological lesion distribution of polyglutamine-induced neurodegeneration.2013
Author(s)
N. Kondo, M. Katsuno, H. Adachi, M. Minamiyama, H. Doi, S. Matsumoto, Y. Miyazaki, M. Iida, G. Tohnai, H. Nakatsuji, S. Ishigaki, Y. Fujioka, H. Watanabe, F. Tanaka, A. Nakai, G. Sobue
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Journal Title
Nat. Commun.
Volume: 4
Pages: 1405-1405
Peer Reviewed
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[Journal Article] Association of Stat3 with HSF1 plays a critical role in G-CSF-induced cardio-protection against ischemia/reperfusion injury.2012
Author(s)
H. Ma, H. Gong, Z. Chen, Y. Liang, J. Yuan, G. Zhang, J. Wu, Y. Ye, C. Yang, A. Nakai, I. Komuro, J. Ge, Y. Zou
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Journal Title
J. Mol. Cell. Cardiol.
Volume: 52
Pages: 1282-1290
Peer Reviewed
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[Journal Article] Heat shock factor 1 contributes to ischemia-induced angiogenesis by regulating the mobilization and recruitment of bone marrow stem/progenitor cells.2012
Author(s)
M. Kubo, T.-S. Li, H. Kurazurai, Y. Takemoto, M. Ohshima, Y. Yamamoto, A. Nishimoto, A. Mikamo, M. Fujimoto, A. Nakai, K. Hamano
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Journal Title
PLoS One
Volume: 7
Pages: e37934-e37934
Peer Reviewed
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