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NRF1糖鎖修飾を介したプロテアソーム活性調節機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K08618
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

関根 弘樹  東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (50506285)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード転写因子 / プロテアソーム / タンパク質恒常性 / 翻訳後修飾 / タンパク質分解 / 転写制御 / 生体分子医学
研究成果の概要

ユビキチン・プロテアソーム系に増殖を依存するがんが存在する。これらのがんに対してはプロテアソーム阻害剤が有効な分子標的薬として期待され、すでに一部のがん種では臨床応用されている。ところがプロテアソームサブユニット(PSM)遺伝子群は、阻害剤により転写レベルで発現上昇するため耐性が問題になる。転写因子NRF1はこの発現上昇に寄与するので、NRF1抑制は広範な高プロテアソーム活性がんへのプロテアソーム阻害剤使用の可能性を広げると期待される。そこでNRF1の詳細な活性化分子機構解析から、NRF1のO-GlcNAc化修飾が核内安定化、PSM遺伝子群の活性化に必須の役割を果たしていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究でO-GlcNAc化ががんにおいて、プロテアソーム活性維持に関わることを明らかとした。一方で細胞内のタンパク質の恒常性維持(プロテオスタシス)は、正常な細胞機能にとっても極めて重要であり、その破綻が神経変性疾患、老化現象など多くの疾患の分子基盤となることが明らかにされている。またO-GlcNAc化は細胞の栄養状態によって制御されており、神経機能維持、日周性維持など多くの生命現象に関与する。本研究で明らかとしたO-GlcNAc化-プロテアソーム活性という軸は、これら幅広い生命現象に関わる可能性があり、がんだけでなく他の分野への波及効果は大きいと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] An immortalized cell line derived from renal erythropoietin-producing (REP) cells demonstrates their potential to transform into myofibroblasts2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Koji、Hirano Ikuo、Sekine Hiroki、Miyauchi Kenichiro、Nakai Taku、Kato Koichiro、Ito Sadayoshi、Yamamoto Masayuki、Suzuki Norio
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 11254-11254

    • DOI

      10.1038/s41598-019-47766-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] O-GlcNAcylation Signal Mediates Proteasome Inhibitor Resistance in Cancer Cells by Stabilizing NRF12018

    • 著者名/発表者名
      Sekine Hiroki、Okazaki Keito、Kato Koichiro、Alam M. Morshedul、Shima Hiroki、Katsuoka Fumiki、Tsujita Tadayuki、Suzuki Norio、Kobayashi Akira、Igarashi Kazuhiko、Yamamoto Masayuki、Motohashi Hozumi
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology

      巻: 38 号: 17 ページ: 00252-18

    • DOI

      10.1128/mcb.00252-18

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lactate dehydrogenase C is required for the protein expression of a sperm-specific isoform of lactate dehydrogenase A2018

    • 著者名/発表者名
      Dodo Mina、Kitamura Hiroshi、Shima Hiroki、Saigusa Daisuke、Wati Sisca Meida、Ota Nao、Katsuoka Fumiki、Chiba Hatsune、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Igarashi Kazuhiko、Koseki Takeyoshi、Sekine Hiroki、Motohashi Hozumi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 165 号: 4 ページ: 323

    • DOI

      10.1093/jb/mvy108

    • NAID

      40021893390

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glucocorticoid receptor signaling represses the antioxidant response by inhibiting histone acetylation mediated by the transcriptional activatpr NRF22017

    • 著者名/発表者名
      Alam MM, Okazaki K, Nguyen LTT, Ota N, Kitamura H, Murakami S, Shima H, Igarashi K, Sekine H, Motohashi H
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 印刷中 号: 18 ページ: 7519-7530

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.773960

    • 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
  • [雑誌論文] Nrf2 inactivation enhances placental angiogenesis in a preeclampsia mouse model and improves maternal and fetal outcomes2017

    • 著者名/発表者名
      Nezu Masahiro、Souma Tomokazu、Yu Lei、Sekine Hiroki、Takahashi Nobuyuki、Wei Andrew Zu-Sern、Ito Sadayoshi、Fukamizu Akiyoshi、Zsengeller Zsuzsanna K.、Nakamura Tomohiro、Hozawa Atsushi、Karumanchi S. Ananth、Suzuki Norio、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Sci Signal

      巻: 10 号: 479

    • DOI

      10.1126/scisignal.aam5711

    • 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] グルコース・グルタミンによるヘキソサミン経路を介したタンパク質の分解制御2019

    • 著者名/発表者名
      関根弘樹
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 低酸素誘導性因子HIF2aによる転写活性化の分子基盤2019

    • 著者名/発表者名
      関根弘樹
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] O-結合型糖鎖修飾によるがん細胞のプロテアソーム阻害剤の分子機構2018

    • 著者名/発表者名
      関根弘樹
    • 学会等名
      第6回がんと代謝研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] O-GlcNAcylation signal confers resistance to proteasome inhibitors on cancer cells by increasing NRF1 stability.2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Sekine.
    • 学会等名
      The 77th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 翻訳後修飾を介したプロテアソームサブユニット遺伝子発現制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      関根弘樹
    • 学会等名
      第33回がん・エピゲノム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] O-GlcNAcylation signal confers resistance to proteasome inhibitors on cancer cells by increasing NRF1 stability.2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Sekine.
    • 学会等名
      未来型医療拠点キックオフ 第二回カロリンスカ研究所・東北大学合同会議
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] O-GlcNAcylation signal confers resistance to proteasome inhibitors on cancer cells by increasing NRF1 stability.2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Sekine, Keito Okazaki, Md. Morshedul Alam, Hozumi Motohashi.
    • 学会等名
      第12回研究所ネットワーク国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] がん細胞の代謝とCNC転写因子MRF1, NRF2.医学のあゆみ2019

    • 著者名/発表者名
      関根弘樹、本橋ほづみ
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-12-25  

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