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酸化ストレスセンサーKeap1によるストレス感知機構と分解制御

研究課題

研究課題/領域番号 17590238
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医化学一般
研究機関東北大学 (2006)
筑波大学 (2005)

研究代表者

小林 聡  東北大学, 大学院医学系研究科, 講師 (50292214)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワードストレス応答 / 酸化ストレス / 蛋白質分解 / ユビキチン / タンパク質分解 / ユビキチン化 / 転写制御
研究概要

生体は,様々な外的・内的ストレスに曝されているが,そのようなストレスに対して防御・応答機構を発動させることで,恒常性維持に努めている.本研究では,酸化ストレスに着目し,その生体防御機構に対して理解を深めることを目的とする.
酸化ストレスのセンサーとして機能するKeap1蛋白質は,酸化ストレス応答の遺伝子発現に関わる転写因子Nrf2を,蛋白質安定性を制御することで,間接的に酸化ストレス応答機構を制御している.本研究では,Nrf2の分解制御機構を介したストレス応答機構について明らかにした.
非酸化ストレス下では,Keap1は,ホモ二量体を形成することで,DGRと名付けた2つのドメインを介して,1分子のNrf2を掴む形で相互作用していた.Keap1は,ユビキチン化結合酵素のアダプター分子としての機能もあることから,これによりNrf2はユビキチン化され,最終的に蛋白質分解酵素プロテアソームによりすみやかに分解されていた.
以上の結果から,申請者はさらに酸化ストレスによるNrf2活性化機構に対して,1つの有力な仮説を提唱した.すなわち,細胞が酸化ストレスに曝されると,Keap1は,その分子内のシステイン残基により酸化ストレスを感知する.その酸化的修飾によりもたらされるKeap1蛋白質の構造変化が,Nrf2との相互作用を解離させ,ユビキチン化が阻害される.これにより,Nrf2蛋白質が安定化することが,酸化ストレスによるNrf2活性化機構の実態であるというモデルである。現在,この仮説の検証のため解析を進めている.

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (22件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Ebselen, a seleno-organic antioxidant, as an electrophile.2006

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, T. et al.
    • 雑誌名

      Chem. Res. Toxicol. 9

      ページ: 1196-1204

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two-site Substrate Recognition Model for the Keap1-Nrf2 System : a Hinge and a Latch?2006

    • 著者名/発表者名
      Tong, K.I.et al.
    • 雑誌名

      Biol. Chem. 387

      ページ: 1311-1320

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hepatocyte-specific deletion of the keap1 gene activates Nrf2 and confers potent resistance.2006

    • 著者名/発表者名
      Okawa, H. et al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Com. 339

      ページ: 79-88

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural Basis for Defects of Keap1 Activity Provoked by Its Point Mutations in Lung Cancer.2006

    • 著者名/発表者名
      Padmanabhan, B. et al.
    • 雑誌名

      Mol. Cell. 21

      ページ: 689-700

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oxidative and Electrophilic Stresses Activate Nrf2 through Inhibition of Ubiquitination Activity of Keap12006

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, A. et al.
    • 雑誌名

      Mol. Cell Biol. 26

      ページ: 221-229

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ebselen, a seleno-organic antioxidant, as an electronhile.2006

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, T. et al.
    • 雑誌名

      Chem. Res. Toxicol. 9

      ページ: 1196-1204

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two-site Substrate Recognition Model for th( Keapl-Nrf2 System : a Hinge and a Latch2006

    • 著者名/発表者名
      Tong, K.I.et al.
    • 雑誌名

      Biol. Chem. 387

      ページ: 1311-1320

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hepatocyte-specific deletion of the keapl gene activatec Nrf2 and confere potent resictanee2006

    • 著者名/発表者名
      Okawa, H. et al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Com. 339

      ページ: 79-88

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural Basis for Defects of Keapl Activity Provoked by Its Point Mutations in Lung Cancer.2006

    • 著者名/発表者名
      Padmanabhan, B. et al.
    • 雑誌名

      Mol. Cell. 21

      ページ: 689-700

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oxidative and Electrophilic Stresses Activate Nrf2 through Inhibition of Ubiquitination Activity of Keapl.2006

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, A. et al.
    • 雑誌名

      Mol. Cell Biol. 26

      ページ: 221-229

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ubiquitin-Proteasome system & autophagy2006

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, A. et al.
    • 雑誌名

      kyoritsu-syuppan 1556

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ebselen, a seleno-organic antioxidant, as an electrophile.2006

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, T. et al.
    • 雑誌名

      Chem. Res.Toxicol. 9

      ページ: 1196-1204

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-site Substrate Recognition Model for the Keap1-Nrf2 System : a Hinge and a Latch?2006

    • 著者名/発表者名
      Tong, K.I.et al.
    • 雑誌名

      Biol.Chem. 387

      ページ: 1311-1320

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Hepatocyte-specific deletion of the keap1 gene activates Nrf2 and confers potent resistance.2006

    • 著者名/発表者名
      Okawa, H. et al.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Com. 339

      ページ: 79-88

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Basis for Defects of Keap1 Activity Provoked by Its Point Mutations in Lung Cancer.2006

    • 著者名/発表者名
      Padmanabhan, B. et al.
    • 雑誌名

      Mol.Cell. 21

      ページ: 689-700

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Oxidative and Electrophilic Stresses Activate Nrf2 through Inhibition of Ubiquitination Activity of Keap1.2006

    • 著者名/発表者名
      kobayashi, A., et al.
    • 雑誌名

      Mol.Cell Biol. 26

      ページ: 221-229

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Oxidative and Electrophilic Stresses Activate Nrf2 through inhibition of Ubiquitination Activity of Keap12006

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, A.et al.
    • 雑誌名

      Mol.Cell Biol 26

      ページ: 221-229

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hepatocyte-specific deletion of the keap1 gene activates Nrf2 and confers potent resistance2006

    • 著者名/発表者名
      Okawa, H
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Com 339

      ページ: 79-88

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Basis for Defects of Keap1 Activity Provoked by Its Point Mutations in Lung Cancer2006

    • 著者名/発表者名
      Padmanabhan, B
    • 雑誌名

      Mol.Cell (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Evolutionary conserved N-terminal domain of Nrf2 is essential for the Keap1-mediated degradation of the protein by proteasome2005

    • 著者名/発表者名
      Katoh Y.et al.
    • 雑誌名

      Arch Biochem Biophys. 433

      ページ: 342-350

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the Kelch-like motif region of mouse Keap12005

    • 著者名/発表者名
      Padmanabhan P.et al.
    • 雑誌名

      Acta Cryst. F61

      ページ: 153-155

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Selective induction of the tumor marker glutathione s-transferase p1 by proteasome inhibitors2005

    • 著者名/発表者名
      Usami H
    • 雑誌名

      J Biol Chem. 280

      ページ: 25267-25276

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] ユビキチンープロテアソーム系とオートファジー2006

    • 著者名/発表者名
      小林 聡, キット トン
    • 総ページ数
      1556
    • 出版者
      共立出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] ユビキチン-プロテアソーム系とオートファジ-2006

    • 著者名/発表者名
      小林 聡, キット トン
    • 総ページ数
      1556
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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