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2012 Fiscal Year Annual Research Report

DJ-1の酸化修飾によるシグナル変動とパーキンソン病、細胞癌化

Publicly Offered Research

Project AreaRegulation of signal transduction by post-translational modifications and its pathogenic dysregulation
Project/Area Number 23117502
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

有賀 早苗  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (90184283)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Keywords癌 / 脳神経疾患 / シグナル伝達 / ストレス / タンパク質
Outline of Annual Research Achievements

神経芽腫細胞から作成したDJ-1欠損培養細胞、およびDJ-1ノックアウマウスを使って、酸化ストレスに依存したDJ-1のシグナル伝達経路について解析した。p53は、アポトーシスや老化の誘導、酸化ストレスに応じたミトコンドリア維持に関わる機能を有するが、DJ-1と直接結合することでToporsを介したSUMO化によるp53活性化は抑制された。DJ-1はp53のDNA結合部位に結合したが、その結合親和性はDJ-1のC106酸化度に依存しており、還元型および過剰酸化型では結合せず、標的遺伝子であるDUSP1遺伝子の転写を酸化ストレス依存的に調節した。DJ-1のC106S変異体は転写調節活性を示さず、またDJ-1ノックダウン細胞でもDUSP1発現抑制は見られなくなり、DUSP1によるErkリン酸化が抑制された。DJ-1はp53によるp21プロモーターからの転写活性化も抑制したが、面白いことにp53側あるいは認識DNA配列側に変異があるなどしてp53/DNA間の結合性が弱い場合にのみDJ-1は介入・阻害し、増殖させた。これらの結果から、DJ-1は酸化ストレスに対し、初期応答として自身のシステイン残基SH基の段階的酸化によりROSを吸収し、同時に最も酸化されやすいC106の酸化度に応じてp53などのパートナータンパク質との結合親和性を変化させ、様々な経路を通じた細胞応答を誘導して細胞を保護して増殖へと向かわせるが、強烈あるいは継続的ストレス条件化では過剰酸化型となって協働機能を失い、損傷細胞をアポトーシスにより除去することを選択させることが示唆された。すなわち、DJ-1は酸化ストレスに対する危機管理センサーまたはソーターとして、細胞に増殖・アポトーシスいずれかの方向性を示す働きがあることが強く示唆された。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Stimulation of vesicular monoamine transporter 2 activity by DJ-1 in SH-SY5Y cells.2012

    • Author(s)
      Ishikawa, S.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 42 Pages: 813-818

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.04.095

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transcriptional activation of low-density lipoprotein receptor gene by DJ-1 and effect of DJ-1 on cholesterol homeostasis.2012

    • Author(s)
      Yamaguchi, S.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 7 Pages: e38144

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0038144

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rabring7 degrades c-Myc through complex formation with MM-1.2012

    • Author(s)
      Narita, R.
    • Journal Title

      PLoS ONE PLoS ONE

      Volume: 7 Pages: e41891

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0041891

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oxidized DJ-1 inhibits p53 by sequestering p53 from promoters in a DNA-binding affinity-dependent manner.2012

    • Author(s)
      Kato, I.
    • Journal Title

      Mol. Cell. Biol.

      Volume: 33 Pages: 340-359

    • DOI

      10.1128/MCB.01350-12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monomer DJ-1 and its N-terminal sequence are necessary for mitochondrial localization of DJ-1 mutants.2012

    • Author(s)
      Maita, C.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 8 Pages: e54087

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0054087

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DJ-1 in cell transformation and neurodegenerative diseases.2013

    • Author(s)
      Iguchi-Ariga, S.M.M.
    • Organizer
      1st International Symposium on Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling
    • Place of Presentation
      東京大学医科学研究所(東京都)
    • Year and Date
      2013-02-01 – 2013-02-02
    • Invited
  • [Presentation] パーキンソン病原因遺伝子産物DJ-1による酸化ストレス依存的なp53機能調節機構の解析2012

    • Author(s)
      加藤いづみ
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      2012-12-16
  • [Presentation] パーキンソン病原因遺伝子産物DJ-1とスパイン形成制御因子Drebrinの相互作用の解析2012

    • Author(s)
      近藤珠代
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      2012-12-14
  • [Presentation] DJ-1結合化合物によるDJ-1のPTEN酵素活性抑制機能の調節機構解明2012

    • Author(s)
      遠藤仁郎
    • Organizer
      第49回日本生化学会北海道支部例会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2012-07-20
  • [Presentation] Function of DJ-1 and its therapeutic application to Parkinson’s disease.2012

    • Author(s)
      Ariga, H.
    • Organizer
      The BRC International Conference 2012
    • Place of Presentation
      ShineVille Luxurt Resort (Korea)
    • Year and Date
      2012-06-27 – 2012-06-29
    • Invited
  • [Remarks] 北海道大学大学院農学研究院環境分子生物科学研究室

    • URL

      http://www.agr.hokudai.ac.jp/emolb/index.html

URL: 

Published: 2018-02-02  

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