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sMaf転写因子を中心とした遺伝子発現制御ネットワークの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16511
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分48040:医化学関連
研究機関東北大学

研究代表者

大槻 晃史  東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 助教 (30778022)

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)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード転写因子 / Maf / CNC / Nrf2 / 酸化ストレス
研究開始時の研究の概要

sMafおよびCNC群転写因子は、正常組織の恒常性維持のみならず、炎症やがん悪性化などの病態形成にも重要な役割を担っている。両因子は、細胞内の存在比に応じて様々な組み合わせの二量体を形成し、それぞれ異なる標的遺伝子を制御している。個々の二量体の機能解析は容易ではなく、特にsMafホモ二量体の機能はほとんど解析されていない。本研究では独自に任意の転写因子を強制的に二量体化させる実験系を構築することで、従来の手法では解析が困難であったsMafホモ二量体の標的遺伝子を同定し、正常細胞での機能とがん悪性化との関連を明らかにする。

研究成果の概要

sMafおよびCNC両転写因子は、細胞内の存在比に応じて様々な組み合わせの二量体を形成する。CNC-sMaf二量体が酸化ストレス応答をはじめ様々な生命現象に関わることは、これまでに多くの研究で実証されている一方で、sMaf因子ホモ二量体に関しては、これまで生体内での機能はほとんど明らかではなかった。本研究では、sMafホモ二量体が制御する標的遺伝子を純粋に評価するため、sMafホモ二量体のみを特異的に発現させることのできる培養細胞系を樹立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

標的遺伝子制御において、しばしば転写因子は他の転写因子との複合体を形成しゲノム上のDNAモチーフ認識する。しかしながら、細胞内の存在比に応じて様々な組み合わせの二量体を形成しうる転写因子において、特定の組み合わせの転写因子二量体の機能を純粋に評価することは難しい。本研究では、sMaf群転写因子同士を強制的に二量体化(テザリング)することでsMaf因子ホモ二量体の機能を純粋に評価する解析系を構築した。タンパク質のテザリング解析には他にも事例があるが、転写制御での報告は少ない。本手法は、二量体として機能する他の転写因子に対しても応用可能であり有効な解析手法として提案できると考えている。

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

    (6件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Target Gene Diversity of the Nrf1-MafG Transcription Factor Revealed by a Tethered Heterodimer2022

    • 著者名/発表者名
      Katsuoka Fumiki、Otsuki Akihito、Hatanaka Nozomi、Okuyama Haruna、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology

      巻: 42 号: 3

    • DOI

      10.1128/mcb.00520-21

    • 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] Identification of Dominant Transcripts in Oxidative Stress Response by a Full-Length Transcriptome Analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Otsuki Akihito、Okamura Yasunobu、Aoki Yuichi、Ishida Noriko、Kumada Kazuki、Minegishi Naoko、Katsuoka Fumiki、Kinoshita Kengo、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology

      巻: 41 号: 2 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1128/mcb.00472-20

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Landscape of electrophilic and inflammatory stress-mediated gene regulation in human lymphoblastoid cell lines2020

    • 著者名/発表者名
      Ishida Noriko、Aoki Yuichi、Katsuoka Fumiki、Nishijima Ichiko、Nobukuni Takahiro、Anzawa Hayato、Bin Li、Tsuda Miyuki、Kumada Kazuki、Kudo Hisaaki、Terakawa Takahiro、Otsuki Akihito、Kinoshita Kengo、Yamashita Riu、Minegishi Naoko、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine

      巻: 161 ページ: 71-83

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2020.09.023

    • 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] Direct and Specific Functional Evaluation of the Nrf2 and MafG Heterodimer by Introducing a Tethered Dimer into Small Maf-Deficient Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuoka Fumiki、Otsuki Akihito、Takahashi Mizue、Ito Shin、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology

      巻: 39 号: 20

    • DOI

      10.1128/mcb.00273-19

    • 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
  • [雑誌論文] Cis-element architecture of Nrf2-sMaf heterodimer binding sites and its relation to diseases.2019

    • 著者名/発表者名
      Otsuki A, Yamamoto M.
    • 雑誌名

      Archives of Pharmacal Research

      巻: 43 号: 3 ページ: 275-285

    • DOI

      10.1007/s12272-019-01193-2

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] テザード二量体が明らかにするNrf2-MafGヘテロ二量体のタンパク質恒常性ストレス応答遺伝子の発現制御に対する貢献2021

    • 著者名/発表者名
      勝岡史城、大槻晃史、畑中望、山本雅之
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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