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染色体分配関連因子による熱ショック遺伝子の転写誘導機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07402
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分49010:病態医化学関連
研究機関山口大学

研究代表者

瀧井 良祐  山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (00419558)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード熱ショック応答 / 転写因子 / HSF / DNAプルダウン / 進化 / 転写 / DNAプルダウン法 / 染色体分配
研究開始時の研究の概要

熱ショック応答は、細胞内のタンパク質の質と量を制御する機構の1つであり、主に熱ショック転写因子(HSF)群によって、転写レベルで制御される。申請者はHSF1による転写制御機構の解明をめざし、進化的アプローチとプロテオーム解析を基盤としたHSF1に対する相互作用タンパク質の解析から染色体分配に関わるShugoshin (SGO)を同定した。SGOは本来は細胞分裂期での染色体分配に関わるが、予想外に間期(細胞分裂期外)で熱ショック応答の促進因子として働くことが示唆された。そこで、HSF1-SGOによる転写の促進機構の解明を目指し、疾患に対する治療のターゲットの提示を目標としている。

研究成果の概要

研究代表者は、DNAプルダウンアッセイとプロテオーム解析を基盤とした手法により、HSF1転写複合体の構成因子を同定した。まずDNAプルダウンを行い、HSF1の転写活性と相関する約200の因子を同定した。その中でも染色体分配関連因子(Shugoshin2)に着目した。この因子は、熱刺激時にHSF1依存的にHSP70プロモーター領域へ呼び込まれることが分かった。熱依存的な細胞死についても、同因子のノックダウンは、強い細胞死の誘導とユビキチンタンパク質の蓄積の上昇が見られ、熱依存的なプロテオスタシスの維持に必要であることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

熱ショック応答は、温熱ストレスによる応答機構というだけでなく、通常状態においてもこのストレス応答は弱いレベルではあるが、持続的に働いている。また応答機構が神経変性疾患やがんの発生および進展と関連することが知られる。つまり熱ショック応答の解明は、単なる熱ショック応答機構の解明だけでなく、神経変性疾患やがんの治療へとつながる。本研究課題では新たに、本来は染色体分配に関わるSGO2が熱ショック応答を制御するHSF1転写複合体の構成因子の1つであること、さらにSGO2がストレスによって蓄積するユビキチンタンパク質の除去に関わる因子であることを明らかにした。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] MED12 interacts with the heat‐shock transcription factor HSF1 and recruits CDK8 to promote the heat‐shock response in mammalian cells2021

    • 著者名/発表者名
      Srivastava Pratibha、Takii Ryosuke、Okada Mariko、Fujimoto Mitsuaki、Nakai Akira
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 595 号: 14 ページ: 1933-1948

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14139

    • 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] Testicular localization of activating transcription factor 1 and its potential function during spermatogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Tabara Masanori、Shiraishi Koji、Takii Ryosuke、Fujimoto Mitsuaki、Nakai Akira、Matsuyama Hideyasu
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction

      巻: 105 号: 4 ページ: 976-986

    • DOI

      10.1093/biolre/ioab099

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HSF1 is required for induction of mitochondrial chaperones during the mitochondrial unfolded protein response2020

    • 著者名/発表者名
      Katiyar Arpit、Fujimoto Mitsuaki、Tan Ke、Kurashima Ai、Srivastava Pratibha、Okada Mariko、Takii Ryosuke、Nakai Akira
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 10 号: 6 ページ: 1135-1148

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12863

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The pericentromeric protein shugoshin 2 cooperates with HSF1 in heat shock response and RNA Pol II recruitment.2019

    • 著者名/発表者名
      Takii R, Fujimoto M, Matsumoto M, Srivastava P, Katiyar A, Nakayama KI, Nakai A.
    • 雑誌名

      EMBO J.

      巻: 38

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] CDK8によるHSF1-S326のリン酸化は熱ショック応答を促進する2021

    • 著者名/発表者名
      瀧井良祐, Pratibha Srivastava, 岡田真理子, 藤本充章, 中井 彰
    • 学会等名
      第94回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] MED12による熱ショック応答の制御機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      瀧井良祐、Pratibha Srivastava、藤本充章、Arpit Katiyar、岡田真理子、中井 彰
    • 学会等名
      第43回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] MED12-CDK8 promotes the heat shock response in mammalian cells2020

    • 著者名/発表者名
      Pratibha Srivastava, Ryosuke Takii, Mariko Okada, Mitsuaki Fujimoto, and Akira Nakai
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] HSF1-S419リン酸化による熱ショック応答の調節2020

    • 著者名/発表者名
      藤本充章、瀧井良祐、Pratibha Srivastava、岡田真理子、中井 彰
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 染色体関連因子SGO2は熱ストレス時の転写促進因子として働く2019

    • 著者名/発表者名
      瀧井良祐、藤本充章、Pratibha Srivastava 、Arpit Katiyar、岡田真理子、中井 彰
    • 学会等名
      第14回 日本臨床ストレス応答学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 染色体関連因子SGO2が熱ショック応答を促進する機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      瀧井良祐、藤本充章、Arpit Katiyar、Pratibha Srivastava、岡田真理子、中井 彰
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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