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ヘム-Bach2経路による遺伝子発現制御とその意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08573
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医化学一般
研究機関東北大学

研究代表者

松井 美紀  東北大学, 医学系研究科, JSPS特別研究員(RPD) (00455784)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードヘム / 遺伝子発現 / 遺伝子発現制御 / 天然変性タンパク質
研究成果の概要

転写因子Bach2の天然変性領域と直接相互作用するリン酸化酵素を同定した。質量分析法により、同定したリン酸化酵素によるBach2のリン酸化サイトが、ヘム非存在化・存在化と比較して、時間変化に伴い変化することが明らかとなった。また、マウス初代培養系を用いた検討により、Bach2の直接標的遺伝子Blimp-1の遺伝子発現が、リン酸化阻害剤存在化で低下することが示された。このことから、ヘムがBach2の天然変性領域に結合すると、その構造状態を変化させ、リン酸化酵素に対する親和性が上昇し、最終的にBach2のリン酸化サイトが変化することで、Bach2の機能が調整される可能性が考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の特色は、研究対象であるBach2 が液性免疫における形質細胞分化、自然免疫におけるマクロファージの分化に重要な転写因子であり、かつBach2 が複数のヘムに制御される天然変性タンパク質であるという点にある。ヘムタンパク質の多くは安定な立体構造をとり、ヘムとタンパク質が1:1 で結合して機能しているものがほとんどである。これまでに、ヘムにより制御される天然変性タンパク質の報告はない。本研究によって、生体内でヘム濃度変化が液性免疫および自然免疫の重要なシグナル因子となる可能性が示された。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Functional Heme Binding to the Intrinsically Disordered C-Terminal Region of Bach1, a Transcriptional Repressor2019

    • 著者名/発表者名
      Segawa, K., Watanabe-Matsui, M., Matsui, T., Igarashi, K. and Murayama, K.
    • 雑誌名

      The Tohoku Journal of Experimental Medicine

      巻: 247 号: 3 ページ: 153-159

    • DOI

      10.1620/tjem.247.153

    • NAID

      130007610254

    • ISSN
      0040-8727, 1349-3329
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphorylation of BACH1 switches its function from transcription factor to mitotic chromosome regulator and promotes its interaction with HMMR.2018

    • 著者名/発表者名
      Li J, Shima H, Nishizawa H, Ikeda M, Brydun A, Matsumoto M, Kato H, Saiki Y, Liu L, Watanabe-Matsui M, Iemura K, Tanaka K, Shiraki T, Igarashi K.
    • 雑誌名

      Biochemical Journal

      巻: 475 号: 5 ページ: 981-1002

    • DOI

      10.1042/bcj20170520

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ヘムシグナルによる天然変性タンパク質Bach2の制御機構と生理学的意義の解明2017

    • 著者名/発表者名
      松井 美紀、島 弘季、武藤哲彦、松本光代、 村山 和隆、五十嵐 和彦
    • 学会等名
      ConBio2017(生命科学系学会合同年次大会)、神戸
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘムによる転写因子Bach2天然変性領域の制御機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      松井美紀、島弘季、上島珠美、白水美香子、村山和隆、五十嵐和彦
    • 学会等名
      第89回 日本生化学学会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘム結合転写抑制因子Bach2の制御機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      松井美紀、島弘季、上島珠美、白水美香子、村山和隆、五十嵐和彦
    • 学会等名
      第16回 日本蛋白質科学学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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