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細胞内鉄濃度を制御する転写因子の鉄センシング機構と転写活性化機構

Research Project

Project/Area Number 12147204
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

岩井 裕子  京都大学, 生命科学研究科, 助教授 (10281726)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 神戸 大朋  京都大学, 生命科学研究科, 助手 (90303875)
Project Period (FY) 2000 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥32,100,000 (Direct Cost: ¥32,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥7,500,000 (Direct Cost: ¥7,500,000)
Fiscal Year 2003: ¥7,400,000 (Direct Cost: ¥7,400,000)
Fiscal Year 2002: ¥7,700,000 (Direct Cost: ¥7,700,000)
Fiscal Year 2001: ¥9,500,000 (Direct Cost: ¥9,500,000)
Keywords鉄 / 細胞内局 / 核外移行担体 / 出芽酵母 / 転写因子 / 相互作用 / 細胞内局在 / 核内移行担体 / 転写制御 / ヘム / センシング / 核移行シグナル / 核輸送担体 / 低分子量G蛋白質 / 核外移行 / AFT1 / 鉄代謝 / 核外輸送シグナル / CRM1 / Importin / DNA結合ドメイン / 転写活性化ドメイン / GAL4
Research Abstract

出芽酵母において、鉄代謝機構の制御に関わる遺伝子群の発現を鉄の必要量に応じて制御する転写因子Aft1の細胞内鉄濃度のセンシング機構の解明を目指して研究を遂行し,以下の結果を得た。
1.鉄によるAft1の核外移行制御機構の解析
Aft1の核内移行担体であるPse1の温度感受性株を用いた核外移行アッセイを行うことにより,Aft1の鉄による転写活性化能の制御に核外輸送制御が重要であることが判明した。これと一致して、前年度にAft1の核外輸送担体であることが明らかになったMsn5とAft1が鉄存在下では結合するが,鉄欠乏状態では結合しないという観察結果を得た。また,両者の相互作用に必要なAft1配列内の領域の同定がほど完了したので,この領域でのMsn5との結合に対する鉄の影響を観察中である。
2.Aft1の活性に影響を与える新たな因子の同定とその機能の解析
鉄によるAft1の活性制御はMsn5との相互作用の制御以外の制御も存在することが明らかになり,その制御に関与する因子の同定を行った。同定された因子のなかにはその配列の相同性より推察される機能がAft1に鉄を運搬するあるいはAft1への鉄の結合に利用されると考えられるような遺伝子が存在しており,その機能の解析を行っている。
3.Aft1の鉄の結合能の解析
Aft1の大量精製は困難であったが,Aft1に高い相同性を示し,Aft1と同じ核移行担体・核外移行担体と相互作用すると考えられるAft2の大腸菌での大量精製に成功し,結合様式を分光学的に解析した結果,鉄の結合を示唆するようなシグナルが観察されたが,非常に微弱なシグナルであった。この結果より,精製されたAft2蛋白質はアポ型が大半であると考えられたため,より多くのホロ型が得られる条件の検討中である。

Report

(5 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (11 results)

  • [Journal Article] Zinc transporters, ZnT5 and ZnT7, are required for the activation of alkaline phosphatases, zinc-requiring enzymes that are glycosylphosphatidylinositol-anchored to the cytoplasmic membrane.2005

    • Author(s)
      Suzuki, T, Ishihara, K., Migaki, H., Matsuura, W., Kohda, A., Okumura, K., Nagao, M., Yamaguchi-Iwai, Y., Kambe, T.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 280

      Pages: 637-643

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Overview of mammalian zinc transporter.2004

    • Author(s)
      Kambe, T., Yamaguchi-Iwai, Y., Sasaki R., Nagao, M.
    • Journal Title

      Cell.Mol.Life Sci. 61

      Pages: 49-68

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 分子遺伝学アプローチによる鉄代謝機構研究の進展2004

    • Author(s)
      岩井 裕子
    • Journal Title

      生化学 76

      Pages: 441-444

    • NAID

      10013052821

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Kambe, T., Yamaguchi-Iwai, Y, Sasaki R., Nagao, M.: "Overview of mammalian zinc transporter."Cell.Mol.Life Sci.. 61. 49-68 (2004)

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  • [Publications] Tanaka, T., Hosoi, F., Yamaguchi-Iwai, Y., et al.: "Thioredoxin-2 (TRX-2) is an essential gene regulating mitochondria-dependent apoptosis"EMBO J.. 21. 1695-1703 (2002)

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  • [Publications] Kambe, T., Narita, H., Yamaguchi-Iwai, Y., et al.: "Cloning and characterization of a novel mammalian zinc transporter, ZnT-5, abundantl expressedin pancreatic beta cells"J.Biol.Chem.. 277. 19049-19055 (2002)

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  • [Publications] Furukawa, T., Adachi, Y., Fujisawa, J., Kambe, T., Yamaguchi-Iwai, Y., et al.: "Involvement of PLAGL2 in Activation of Iron Deficient-and Hypoxia-induced Gene Expression in Mouse Cell Lines"Oncogene. 20. 4718-4727 (2001)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Kambe, T., Tada-Kambe, J., Kuge, Y., Yamaguchi-Iwai, Y., et al.: "Retinoic Acid Stimulates Erythropoietin Gene Transcription in Embryonal Carcinoma Cells through the Direct Repeat of a Steroid/Thyroid Hormone Receptor Response Element Half-Site in the Hypoxia-Response Enhancer"Blood. 96. 3265-3271 (2000)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Furukawa, T., Adachi, Y., Fujisawa, J., Kambe, T., Yamaguchi-Iwai, Y., Sasaki, R., Kuwahara, J., Ikehara, S., Tokunaga, R., Taketani, S.: "Involvement of PLAGL2 in Activation of Iron Deficient-and Hypoxia-Induced Gene Expression in Mouse Cell Lines"Oncogene. 20. 4718-4727 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Tanaka, T., Hosoi.F., Yamaguchi-Iwai, Y., Nakamura, H., Masutani.H., Ueda.S., Nishiyama, A., Takeda, S., Wada, H., Spyrou, G., Yodoi, J.: "Thioredoxin-2 (TRX-2) is an essential gene regulating mitochondria-dependent apoptosis"EMBO J.. (in press).

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Kambe.T Tada-kambe,J Yamauchi.Iwai: "Retinoic Acid Stimulates Erythropoietin Gene Transcription in Embryonal Carcinoma Cells through the Direct Repeat at a Steroid"Blood. 96. 3265-3271 (2000)

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      2000 Annual Research Report

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Published: 2001-04-01   Modified: 2018-03-28  

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