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ストレスセンサーKeap1による転写因子Nrf2活性制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0183
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 医化学一般
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 隆史  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (70508308)

研究期間 (年度) 2018 – 2021
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
キーワードストレス応答 / Keap1 / Nrf2 / ストレス
研究成果の概要

Nrf2は酸化ストレス・異物代謝に関わる遺伝子群を統一的に制御して、生体防御に働く転写因子である。Nrf2は、非刺激下ではKeap1-Cul3を構成因子とするユビキチンリガーゼ複合体によりユビキチン化され、プロテアソームにより迅速に分解されている。Keap1はセンサー分子として機能し、酸化ストレス刺激を感知するとNrf2のユビキチン化反応を停止する。その結果、安定化したNrf2は核内に蓄積して種々の標的遺伝子の転写を活性化する。本研究では、ストレス応答におけるNrf2活性化の分子基盤、特にKeap1によるユビキチン化反応の調節機構の解明を目指す。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、Keap1-Nrf2タンパク質相互作用を阻害する化合物がNrf2活性化を引き起こすメカニズムとその影響を明らかにすることに成功した。これまでは試験管内反応においてのみ解析が実施されてきたが、本研究により、細胞レベルおよびマウス個体レベルでの実証に成功した。この研究成果は、Keap1-Nrf2タンパク質相互作用阻害による次世代型のNrf2活性剤の開発に有益な情報を提供する。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 5件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Fred Hutchinson Cancer Research Center(米国)2019

    • 年月日
      2019-07-25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Dundee(United Kingdom)2019

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] The isoquinoline PRL-295 increases the thermostability of Keap1 and disrupts its interaction with Nrf22022

    • 著者名/発表者名
      Dayalan Naidu S、Suzuki T、Dikovskaya D、Knatko EV、Higgins M、Sato M、Novak M、Villegas JA、Moore TW、Yamamoto M、Dinkova-Kostova AT.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 1 ページ: 103703-103703

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.103703

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Gene expression changes related to bone mineralization, blood pressure and lipid metabolism in mouse kidneys after space travel2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Norio、Iwamura Yuma、Nakai Taku、Kato Koichiro、Otsuki Akihito、Uruno Akira、Saigusa Daisuke、Taguchi Keiko、Suzuki Mikiko、Shimizu Ritsuko、Yumoto Akane、Okada Risa、Shirakawa Masaki、Shiba Dai、Takahashi Satoru、Suzuki Takafumi、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Kidney International

      巻: 101 号: 1 ページ: 92

    • DOI

      10.1016/j.kint.2021.09.031

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct Regulations of HO-1 Gene Expression for Stress Response and Substrate Induction2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Anqi、Suzuki Takafumi、Adachi Saki、Naganuma Eriko、Suzuki Norio、Hosoya Tomonori、Itoh Ken、Sporn Michael B.、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology

      巻: 41 号: 11 ページ: 0023621-0023621

    • DOI

      10.1128/mcb.00236-21

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular Mechanism of Cellular Oxidative Stress Sensing by Keap12019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Takafumi、Muramatsu Aki、Saito Ryota、Iso Tatsuro、Shibata Takahiro、Kuwata Keiko、Kawaguchi Shin-ichi、Iwawaki Takao、Adachi Saki、Suda Hiromi、Morita Masanobu、Uchida Koji、Baird Liam、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 28 号: 3 ページ: 746-758

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.06.047

    • 関連する報告書
      2019 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] Bardoxolone methyl analog attenuates proteinuria-induced tubular damage by modulating mitochondrial function2019

    • 著者名/発表者名
      Nagasu Hajime、Sogawa Yuji、Kidokoro Kengo、Itano Seiji、Yamamoto Toshiya、Satoh Minoru、Sasaki Tamaki、Suzuki Takafumi、Yamamoto Masayuki、Wigley W. Christian、Proksch Joel W.、Meyer Colin J.、Kashihara Naoki
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 33 号: 11 ページ: 12253-12263

    • DOI

      10.1096/fj.201900217r

    • 関連する報告書
      2019 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] Structural instability of IκB kinase β promotes autophagic degradation through enhancement of Keap1 binding2018

    • 著者名/発表者名
      Kanamoto Mayu、Tsuchiya Yoshihiro、Nakao Yuki、Suzuki Takafumi、Motohashi Hozumi、Yamamoto Masayuki、Kamata Hideaki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 11 ページ: e0203978-e0203978

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0203978

    • 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] Macrophages Switch Their Phenotype by Regulating Maf Expression during Different Phases of Inflammation2018

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Kenta、Iida Mayumi、Ikeda Naoki、Moriyama Shigetaka、Hamada Michito、Takahashi Satoru、Kitamura Hiroshi、Watanabe Takashi、Hasegawa Yoshinori、Hase Koji、Fukuhara Takeshi、Sato Hideyo、Kobayashi Eri H.、Suzuki Takafumi、Yamamoto Masayuki、Tanaka Masato、Asano Kenichi
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 201 号: 2 ページ: 635-651

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1800040

    • 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] C151 in KEAP1 is the main cysteine sensor for the cyanoenone class of NRF2 activators, irrespective of molecular size or shape2018

    • 著者名/発表者名
      Dayalan Naidu Sharadha、Muramatsu Aki、Saito Ryota、Asami Soichiro、Honda Tadashi、Hosoya Tomonori、Itoh Ken、Yamamoto Masayuki、Suzuki Takafumi、Dinkova-Kostova Albena T.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 8037-8037

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26269-9

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Hyperactivation of Nrf2 leads to hypoplasia of bone in vivo.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida E, Suzuki T, Morita M, Taguchi K, Tsuchida K, Motohashi H, Doita M, and Yamamoto M
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: - 号: 5 ページ: 386-392

    • DOI

      10.1111/gtc.12579

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenethyl Isothiocyanate, a Dual Activator of Transcription Factors NRF2 and HSF12018

    • 著者名/発表者名
      Dayalan Naidu Sharadha、Suzuki Takafumi、Yamamoto Masayuki、Fahey Jed W.、Dinkova-Kostova Albena T.
    • 雑誌名

      Molecular Nutrition & Food Research

      巻: 62 号: 18 ページ: 1700908-1700908

    • DOI

      10.1002/mnfr.201700908

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Multiple sensor mechanism of the Keap1-Nrf2 system.2019

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Suzuki and Masayuki Yamamoto.
    • 学会等名
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanism of cellular oxidative stress sensing by Keap1.2019

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Suzuki, Aki Muramatsu, Ryota Saito, Tatsuro Iso, Saki Adachi, Hiromi Suda, Masanobu Morita, Liam Baird, Masayuki Yamamoto
    • 学会等名
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Activation of transcription factor Nrf2 suppresses autoimmune arthritis.2019

    • 著者名/発表者名
      Saki Adachi, Eiki Yoshida, Eriko Naganuma, Takafumi Suzuki, Masayuki Yamamoto
    • 学会等名
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of a compound which is synthetic lethal with Nrf2 activity.2019

    • 著者名/発表者名
      Liam Baird, Takafumi Suzuki, Masayuki Yamamoto.
    • 学会等名
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Verification of the hinge & latch mechanism of Keap1-Nrf2 system by NMR method.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Horie, Tatsuro Iso, Jin Inoue, Takafumi Suzuki, Seizo Koshiba, Takashi Kamei, Masayuki Yamamoto.
    • 学会等名
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural and functional analyses of oxidative stress response by Keap1-Nrf2 system.2018

    • 著者名/発表者名
      45. Seizo Koshiba, Tatsuro Iso, Jin Inoue, Aki Muramatsu, Takafumi Suzuki, Takanori Kigawa and Masayuki Yamamoto
    • 学会等名
      28th ICMRBS,
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] システイン反応性Nrf2誘導剤に対する応答を欠失したKeap1変異体の創出2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆史、村松亜紀、斎藤良太, 磯達朗、山本雅之
    • 学会等名
      第91回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Keap1酸化ストレスセンサーの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      村松亜紀、鈴木隆史、斎藤良太, 磯達朗、須田博美、守田匡伸、山本雅之
    • 学会等名
      第91回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Keap1-Nrf2系によるストレス応答メカニズムとその生理的意義2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆史
    • 学会等名
      第84回日本生化学会東北支部例会 奨励賞受賞講演
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] TBE-31はKeap1Cys151を介してNrf2を活性化し抗炎症に働く2018

    • 著者名/発表者名
      村松亜紀、鈴木隆史、Dinkova-Kostova, 山本雅之
    • 学会等名
      第84回日本生化学会東北支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 人体の細胞生物学 : カラー図解 第3章3.遺伝子発現の調節2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆史、山本雅之
    • 総ページ数
      271
    • 出版者
      日本医事新報社
    • ISBN
      9784784932320
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学大学院医学系研究科医化学分野

    • URL

      http://www.dmbc.med.tohoku.ac.jp/official/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学大学院医学系研究科 医化学分野

    • URL

      http://www.dmbc.med.tohoku.ac.jp/official/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-01-25   更新日: 2023-01-30  

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