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2019 Fiscal Year Annual Research Report

宇宙ストレス克服を目指した転写因子Nrf2の生理機能解析

Publicly Offered Research

Project Area"LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE"
Project/Area Number 18H04963
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

鈴木 隆史  東北大学, 医学系研究科, 講師 (70508308)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
KeywordsNrf2
Outline of Annual Research Achievements

酸化ストレスや外来毒物など地上での環境由来ストレスに対して、転写因子Nrf2が抗酸化・異物代謝に関わる遺伝子群の発現を誘導して、生体の恒常性維持に貢献する。Nrf2欠失マウスは酸化ストレスによるダメージに脆弱になることから、Nrf2活性化は宇宙環境ストレスに対して防御的に働くものと予想され、 Nrf2誘導剤がその予防に有効であると期待される。このような研究から、Nrf2活性化は宇宙ストレス克服の有効な手段になる可能性が高いと考え、それを検討・ 実証する目的で本研究の着想に至った。 JAXAが公募した国際宇宙ステーション(ISS)「きぼう」フィジビリティスタディに採択され、私たちはNrf2欠失マウスのISS長期滞在実験を進めた。野生型マウスおよびNrf2欠失マウスそれぞれ雄6匹ずつを打ち上げ、ISS「きぼう」に搭乗させた。約30日間の軌道上滞在を終え、12匹全匹生存して帰還した。行動解析およびヘルスチェック後に解剖を行いサンプリングを行った。 野生型に比べてNrf2欠失マウスは軌道上飼育前後の体重増加率が有意に低下していた。軌道上での摂餌量は両者で有意な差はなかったことから、Nrf2欠失によってエネルギー代謝に影響が現れたものと考えられた。このことは、宇宙環境ストレスに対してNrf2欠失マウスが脆弱であることを示す。地上対照実験をJAXA筑波において実施し、軌道上実験と同様にサンプルを取得した。様々な組織を用いて網羅的な遺伝子発現解析を行った結果、宇宙滞在した野生型マウスではNrf2標的遺伝子が活性化しており、Nrf2欠失マウスではその活性化がキャンセルされていることがわかった。また血漿メタボローム解析の結果、ヒトの老化と宇宙滞在マウスが同様な変化を示す代謝物を見出すことに成功した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Molecular Mechanism of Cellular Oxidative Stress Sensing by Keap12019

    • Author(s)
      Suzuki Takafumi、Muramatsu Aki、Saito Ryota、Iso Tatsuro、Shibata Takahiro、Kuwata Keiko、Kawaguchi Shin-ichi、Iwawaki Takao、Adachi Saki、Suda Hiromi、Morita Masanobu、Uchida Koji、Baird Liam、Yamamoto Masayuki
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 28 Pages: 746~758.e4

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.celrep.2019.06.047

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bardoxolone methyl analog attenuates proteinuria-induced tubular damage by modulating mitochondrial function2019

    • Author(s)
      Nagasu Hajime、Sogawa Yuji、Kidokoro Kengo、Itano Seiji、Yamamoto Toshiya、Satoh Minoru、Sasaki Tamaki、Suzuki Takafumi、Yamamoto Masayuki、Wigley W. Christian、Proksch Joel W.、Meyer Colin J.、Kashihara Naoki
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 33 Pages: 12253~12263

    • DOI

      10.1096/fj.201900217R

    • Open Access
  • [Presentation] Multiple sensor mechanism of the Keap1-Nrf2 system.2019

    • Author(s)
      Takafumi Suzuki and Masayuki Yamamoto.
    • Organizer
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Molecular mechanism of cellular oxidative stress sensing by Keap12019

    • Author(s)
      Takafumi Suzuki, Aki Muramatsu, Ryota Saito, Tatsuro Iso, Saki Adachi, Hiromi Suda, Masanobu Morita, Liam Baird, Masayuki Yamamoto.
    • Organizer
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Activation of transcription factor Nrf2 suppresses autoimmune arthritis.2019

    • Author(s)
      Saki Adachi, Eiki Yoshida, Eriko Naganuma, Takafumi Suzuki, Masayuki Yamamoto.
    • Organizer
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification of a compound which is synthetic lethal with Nrf2 activity.2019

    • Author(s)
      Liam Baird, Takafumi Suzuki, Masayuki Yamamoto.
    • Organizer
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Verification of the hinge & latch mechanism of Keap1-Nrf2 system by NMR method.2019

    • Author(s)
      Yuta Horie, Tatsuro Iso, Jin Inoue, Takafumi Suzuki, Seizo Koshiba, Takashi Kamei, Masayuki Yamamoto.
    • Organizer
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 東北大学大学院医学系研究科医化学分野

    • URL

      http://www.dmbc.med.tohoku.ac.jp/official/index.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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