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2013 Fiscal Year Annual Research Report

小胞体ストレス応答による生体制御の分子基盤解明

Research Project

Project/Area Number 25251014
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

今泉 和則  広島大学, 医歯薬保健学研究院, 教授 (90332767)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords細胞内情報伝達機構 / 小胞体 / 発生・分化 / 疾患生物学 / ストレス
Research Abstract

本研究課題では、小胞体ストレスセンサーから発信される様々なシグナル経路の解析を行い、生命現象の中での小胞体ストレス応答の重要性を分子レベルで解き明かすことと、この系の破綻によって生じる慢性炎症性疾患の分子機序解明を目指している。今年度は小胞体ストレスセンサーの単純ノックアウトおよびコンディショナルノックアウトの作成と解析を通じて以下のことを明らかにした。1)軟骨細胞に発現する小胞体ストレスセンサーBBF2H7は膜内で切断された後に小胞体内腔ドメイン部分が細胞外に分泌され、ヘッジホッグおよびその受容体と3者コンプレックスを形成してヘッジホッグシグナルを活性化することを明らかにした。このカスケードは軟骨形成に必須であり、BBF2H7が欠損したマウスでは成長軟骨部分の形成が極めて悪くなることを確認した。2)大腸粘膜上皮に発現する小胞体ストレスセンサーOASISのノックアウトマウスに大腸炎を誘発させるデキストラン硫酸ナトリウム(DSS)を投与すると、野生型マウスに比べ大腸に出血を伴う極めて強い炎症反応が生じ、個体死を誘発した。培養細胞でこのメカニズムを解析した結果、OASIS欠損マウスの大腸粘膜杯細胞では粘液の産生と分泌が障害されていることが明らかになり、粘液分泌不全がDSS-誘導大腸炎の感受性を高めたものと考えられた。従って、感染や異物に対する大腸粘膜の保護にOASISは重要な働きを担っているものと示唆された。3)骨髄マクロファージで発現する小胞体ストレスセンサーLumanの遺伝子発現を抑制すると、マクロファージから破骨細胞への分化が障害されることがわかった。特に破骨細胞の特徴である多核巨細胞が全く認められなかったことから、Lumanは破骨細胞の多核化に重要な働きがあることがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本研究課題では以下の3つの主要な課題に取り組む。1)小胞体ストレスセンサーの生理機能とシグナル経路、2)慢性炎症における小胞体ストレス応答の役割、3)小胞体機能調節薬開発のためのスクリーニング系構築。初年度は1)のテーマを中心に実験を進め、想定したよりも多くのデータを積み上げることができた。さらに2)に関しても遺伝子ノックアウトマウスを汎用して多くのデータが得られた。次年度は、今年度に作成できた各小胞体ストレスセンサーのコンディショナルノックアウトマウスを主に用いて2)を中心に研究を進めていく。

Strategy for Future Research Activity

小胞体ストレスセンサーの生体内での働きや疾患発症における役割をさらに掘り下げるため、今年度の成果を基盤にして、炎症応答シグナルをどのようなメカニズムを制御しているのかを明らかにしていく予定である。その際に、初年度に作成できた各小胞体ストレスセンサーのコンディショナルノックアウトマウスを多用して、組織特異性、時期特異性も踏まえながら解析を進める。本研究から得られた成果を基盤にして新たな疾患治療薬物のスクリーニング系構築も目指したいと考えている。

  • Research Products

    (39 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (24 results) (of which Invited: 7 results) Book (8 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Chondrocyte Proliferation Regulated by Secreted Luminal Domain of ER Stress Transducer BBF2H7/CREB3L2.2014

    • Author(s)
      Saito A, Kanemoto S, Zhang Y, Asada R, Hino K, Imaizumi K.
    • Journal Title

      Molecular Cell

      Volume: 53 Pages: 127-139

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2013.11.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Increased Susceptibility to Dextran Sulfate Sodium-Induced Colitis in the Endoplasmic Reticulum Stress Transducer OASIS Deficient Mice.2014

    • Author(s)
      Hino K, Saito A, Asada R, Kanemoto S, Imaizumi K.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9 Pages: e88048

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0088048

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transcriptional Regulation of VEGFA by the Endoplasmic Reticulum Stress Transducer OASIS in ARPE-19 Cells.2013

    • Author(s)
      Miyagi H, Kanemoto S, Saito A, Asada R, Iwamoto H, Izumi S, Kido M, Gomi F, Nishida K , Kiuchi Y, Imaizumi K.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8 Pages: e55155

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0055155

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] F-box and WD repeat domain containing-7 (Fbxw7) Protein Targets Endoplasmic Reticulum-Anchored Osteogenic and Chondrogenic Transcriptional Factors for Degradation.2013

    • Author(s)
      Yumimoto K, Matsumoto M, Onoyama I, Imaizumi K, Nakayama KI.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 288 Pages: 28488-28502

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.465179

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of endoplasmic reticulum stress in tauopathy.2013

    • Author(s)
      Sakagami Y, Kudo T, Tanimukai H, Kanayama D, Omi T, Horiguchi K, Ochochi M, Imaizumi K, Takeda M.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 430 Pages: 500-504

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.12.007

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Chondrocyte proliferation regulated by luminal domain of ER stress transducer BBF2H7.2014

    • Author(s)
      齋藤敦, 今泉和則
    • Organizer
      第8回Bone Research Seminar
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      20140214-20140215
    • Invited
  • [Presentation] Sox9による小胞体ストレストランスデューサーBBF2H7の発現制御2013

    • Author(s)
      立本淑子、齋藤敦、木戸美織、日野健太、今泉和則
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] 破骨細胞分化過程における小胞体膜局在転写因子Lumanの役割2013

    • Author(s)
      金本聡自、今泉和則
    • Organizer
      第8回小胞体ストレス研究会
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      20131025-20131026
  • [Presentation] 小胞体から発信される細胞間コミュニケーションシグナル2013

    • Author(s)
      齋藤敦、今泉和則
    • Organizer
      第8回小胞体ストレス研究会
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      20131025-20131026
  • [Presentation] 小胞体ストレス応答と骨軟骨形成2013

    • Author(s)
      齋藤敦、今泉和則
    • Organizer
      第14回運動器科学研究会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      20130913-20130914
  • [Presentation] 膜内切断後に細胞外に分泌される小胞体ストレスセンサーの生理機能2013

    • Author(s)
      今泉和則
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 小胞体ストレスセンサーOASISファミリーを介した細胞分化制御機構2013

    • Author(s)
      齋藤敦、今泉和則
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 小胞体ストレスセンサーOASIS欠損マウスにおける薬剤誘発性大腸炎に対する感受性2013

    • Author(s)
      日野健太、浅田梨絵、今泉和則
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 小胞体ストレスセンサーBBF2H7の分泌切片による癌細胞増殖促進作用2013

    • Author(s)
      岩本秀雄、齋藤敦、今泉和則
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] Luman, an ER stress transducer, is involved in osteoclastogenesis through the regulation of DC-STAMP expression.2013

    • Author(s)
      Kanemoto S, Saito A, Kobayashi Y, Yamashita T, Miyamoto T, Takahashi N, Imaizumi K.
    • Organizer
      ANZBMS 23rd Annual Scientific Meeting
    • Place of Presentation
      メルボルン、オーストラリア
    • Year and Date
      20130908-20130911
  • [Presentation] 小胞体ストレスによる生体制御 -発生、分化、再生、疾患との関わり2013

    • Author(s)
      今泉和則
    • Organizer
      第17回眼創傷治癒研究会
    • Place of Presentation
      広島県広島市
    • Year and Date
      20130831-20130901
    • Invited
  • [Presentation] 小胞体ストレス応答による骨軟骨形成制御2013

    • Author(s)
      今泉和則
    • Organizer
      第17回小児分子内分泌研究会
    • Place of Presentation
      北海道札幌市
    • Year and Date
      20130706-20130707
    • Invited
  • [Presentation] 小胞体ストレスセンサーOASIS欠損マウスにおける薬剤誘発性大腸炎に対する感受性2013

    • Author(s)
      日野健太、浅田梨絵、今泉和則
    • Organizer
      第54回日本生化学会 中国・四国支部例会
    • Place of Presentation
      徳島県徳島市
    • Year and Date
      20130531-20130601
  • [Presentation] 小胞体ストレスセンサーBBF2H7の小胞体内腔ドメインによる癌細胞の増殖促進2013

    • Author(s)
      岩本秀雄、齋藤敦、今泉和則
    • Organizer
      第54回日本生化学会 中国・四国支部例会
    • Place of Presentation
      徳島県徳島市
    • Year and Date
      20130531-20130601
  • [Presentation] Chondrocyte proliferation controlled by secreted partial fragments of endoplasmic reticulum stress transducer BBF2H7.2013

    • Author(s)
      Saito A, Asada R, Iwamoto H, Izumi S, Kanemoto S, Imaizumi K.
    • Organizer
      IBMS-JSBMR 2013
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市
    • Year and Date
      20130528-20130601
  • [Presentation] The endoplasmic reticulum stress sensor BBF2H7 suppresses apoptosis by activating the ATF-5-MCL1 pathway in chondrocytes.2013

    • Author(s)
      Izumi S, Saito A, Ochi M, Imaizumi K.
    • Organizer
      IBMS-JSBMR 2013
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市
    • Year and Date
      20130528-20130601
  • [Presentation] The Role of Endoplasmic Reticulum Stress Transducer OASIS in Differentiation of Goblet Cells in the Large Intestine.2013

    • Author(s)
      Asada R, Imaizumi K.
    • Organizer
      ASBMB Special Symposia Series
    • Place of Presentation
      バージニア、アメリカ合衆国
    • Year and Date
      20130501-20130504
  • [Presentation] Secreted Partial Fragments of ER Stress Transducer BBF2H7 Promote Proliferation of Neighboring Cells via Activation of Hedgehog Signaling.2013

    • Author(s)
      Saito A, Asada R, Iwamoto H, Izumi S, Kanemoto S, Zhang Y, Kamon M, Imaizumi K.
    • Organizer
      ASBMB Special Symposia Series
    • Place of Presentation
      バージニア、アメリカ合衆国
    • Year and Date
      20130501-20130504
  • [Presentation] 小胞体ストレス応答を介する骨・軟骨形成2013

    • Author(s)
      今泉和則
    • Organizer
      第86回日本内分泌学会学術総会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      20130425-20130427
  • [Presentation] 骨・軟骨の発生・再生

    • Author(s)
      今泉和則
    • Organizer
      第31回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市
  • [Presentation] 骨軟骨形成における小胞体ストレス応答の役割

    • Author(s)
      今泉和則
    • Organizer
      群馬大学大学院医学系研究科医科学専攻「第12回大学院生によるワークショップ」
    • Place of Presentation
      群馬大学医学部
    • Invited
  • [Presentation] 骨・軟骨形成における小胞体ストレス応答の役割

    • Author(s)
      今泉和則
    • Organizer
      第37回骨を語る会
    • Place of Presentation
      青森県弘前市
    • Invited
  • [Presentation] 小胞体ストレスと軟骨代謝

    • Author(s)
      今泉和則
    • Organizer
      第10回グルコサミン研究会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Invited
  • [Presentation] 小胞体ストレスによる生体制御

    • Author(s)
      今泉和則
    • Organizer
      大阪大学大学院特別講義
    • Place of Presentation
      大阪大学歯学研究科
    • Invited
  • [Book] CLINICAL CALCIUM, Vol.23 (12)2013

    • Author(s)
      今泉和則
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      株式会社 医薬ジャーナル社
  • [Book] CLINICAL CALCIUM, Vol.23 (11)2013

    • Author(s)
      今泉和則
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      株式会社 医薬ジャーナル社
  • [Book] CLINICAL CALCIUM, Vol.23 (11)2013

    • Author(s)
      齋藤敦、今泉和則
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      株式会社 医薬ジャーナル社
  • [Book] 基礎老化研究, Vol.37 (3)2013

    • Author(s)
      浅田梨絵、今泉和則
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      日本基礎老化学会
  • [Book] 神経内科, Vol.79 (2)2013

    • Author(s)
      今泉和則
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      有限会社 科学評論社
  • [Book] 脳循環代謝, Vol.24 (2)2013

    • Author(s)
      今泉和則
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      日本脳循環代謝学会
  • [Book] 骨粗鬆症治療, Vol.12 (2)2013

    • Author(s)
      今泉和則
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      株式会社 先端医学社
  • [Book] 実験医学, Vol.31 (6)2013

    • Author(s)
      今泉和則
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      株式会社 羊土社
  • [Remarks] 広島大学大学院医歯薬学総合研究科 分子細胞情報学

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/imaizumi/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] BBF2H7(BBF2 human homologue on chromosome7)部分アミノ酸配列を有するペプチドまたはそれに結合する抗体を含む細胞増殖調節用組成物2013

    • Inventor(s)
      今泉和則、齋藤敦
    • Industrial Property Rights Holder
      今泉和則、齋藤敦
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2013/072964
    • Filing Date
      2013-08-28
    • Overseas

URL: 

Published: 2015-05-28  

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