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熱ショック転写因子群による恒常性維機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20052020
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関山口大学

研究代表者

中井 彰  山口大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60252516)

研究分担者 藤本 充章  山口大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (80359900)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2009年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2008年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード転写 / クロマチン / 熱ショック / 炎症 / ストレス / 発熱 / 発生
研究概要

哺乳動物細胞には少なくとも3つの熱ショック転写因子HSFが存在し、そのうちHSF1が熱ショック応答を制御している。申請者らは、これまでにHSF1を介する免疫・炎症反応と熱ショック応答との恊調的制御を明らかにしてきた。特に、HSF1が発熱反応に重要な炎症性サイトカインIL-6の発現制御を行らこと見いだしてきたが、その生物学的意義は十分に明らかにされていない。本研究によって、発熱反応がHSF1の活性化によって炎症反応の抑制に働くこと、そしてその分子機構の全体像を明らかにしたので報告する。
マウス胎児線維芽細胞を用いたDNAマイクロアレイ解析から、LPS刺激により誘導を受ける100遺伝子を同定し、そのうち約86%の遺伝子の発現誘導が温熱処理により抑制された。そのうち顕著に温熱処理で抑制される24遺伝子に絞って詳細な解析を進めた。その中で、IL-6以外にも16遺伝子(67%)が誘導の抑制にHSF1のターゲットである転写因子Activating transcription factor3(ATF3)を必要とし、それ以外の8遺伝子(33%)はATF3非依存性であった。ATF3非依存性遺伝子の中には、すでにHSF1によって直接抑制をうけるTNFαやIL-1が存在していた。HSF1欠損マウスとATF3欠損マウスにLPS投与を行うと発熱反応が増強された。さらに、IL-6欠損マウスにLPS投与を行うと、発熱反応を欠くとともに、HSF1のATF3プロモーターへの結合は減弱し、ATF3の核移行とIL-6プロモーターへの結合も減弱した。以上の結果から、HSF1が炎症性サイトカイン群の発現を抑制すること、その抑制機構には上流配列に直接結合するだけでなく、ATF3を介していることが分かった。これらの結果は、発熱反応が炎症反応のネガティブフィードバック制御に重要な役割を担っていることを示唆している。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (32件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A novel mouse HSF3 has the potential to activate non-classical heat shock genes during heatshock.2010

    • 著者名/発表者名
      M.Fujimoto, et al.
    • 雑誌名

      Mol.Biol.Cell 20

      ページ: 106-116

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat shock transcription factor 1 inhibits induction of IL-6 through inducing activation transcription factor 3.2010

    • 著者名/発表者名
      R.Takii, et al.
    • 雑誌名

      J.Immunol. 184

      ページ: 1041-1048

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular basis for SUMOylation-dependent regulation of DNA binding activity of Heat Shock Factor 2.2009

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

      J.Biol.Chem. 284

      ページ: 2435-2447

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role for HSP70 in protecting against indomethacin-induced gastric lesions.2009

    • 著者名/発表者名
      S.Suemasu, et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 284

      ページ: 19705-19715

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidative stress impairs the heat stress response and delays unfolded protein recovery.2009

    • 著者名/発表者名
      M.Adachi, et al.
    • 雑誌名

      PLoS One 4

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular basis for SUMOylation-dependent regulation of DNA binding activity of Heat shock Factor22009

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

      J. Biol. Chem. 284

      ページ: 2435-2447

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attenuation of progressive hearing loss in a model of age-related hearing loss by a heat shock protein inducer, Geranylgeranvlacetone2008

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

      Brain Research 1212

      ページ: 9-17

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional stabilization of Kv1.5 protein by Hsp70 in mammalian cell lines2008

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

      Biochem. Biophy. Res. Commun. 372

      ページ: 469-474

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of HSF 4 binding regions reveals its necessity forgene regulation during development and heat shock response in mouse lenses2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujimoto, et.al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 283

      ページ: 29961-29970

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ストレス負荷による消化管障害に対するグルタミンの保護効果2010

    • 著者名/発表者名
      赤木玲子, 他
    • 学会等名
      日本薬学会第130年会
    • 発表場所
      岡山
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 蛋白質変性に対する細胞応答の分子機構とその生物学的意義2009

    • 著者名/発表者名
      林田直樹, 他
    • 学会等名
      第1回日本時間学会
    • 発表場所
      山口(山口大学)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Possible role of heat shock factor 1 in loading-associated muscle hypertrophy of mice.2009

    • 著者名/発表者名
      K.Goto, et al.
    • 学会等名
      36th International Congress of Physiological Sciences
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A new mechanism of HSF-mediated protein homeostasis.2009

    • 著者名/発表者名
      A.Nakai
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on "Stress Proteins in Growth, Development & Disease"
    • 発表場所
      Andover, NH, USA ( Proctor Academy)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Mouse HSF3 can protect cells against detrimental stresses without induction of classical heat shock genes.2009

    • 著者名/発表者名
      M.Fujimot, et al.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on "Stress Proteins in Growth, Development & Disease"
    • 発表場所
      Andover, NH, USA ( Proctor Academy)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Heterogenous activation of HSF1 in developmental cerebral cortex is a pathogenic factor for focal cortical malformation under fetal alcohol exposure.2009

    • 著者名/発表者名
      K.Hashimoto-Torii
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on "Stress Proteins in Growth, Development & Disease"
    • 発表場所
      Andover, NH, USA ( Proctor Academy)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] HSF1 is essential for the maintenance of inner ear function.2009

    • 著者名/発表者名
      H.Yamashita, et al.
    • 学会等名
      46th Inner Ear Biology Workshop
    • 発表場所
      Utrecht, The Netherlands
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] New paradigm for heat shock response.2009

    • 著者名/発表者名
      A.Nakai
    • 学会等名
      The 4th international congress on stress response in biology and medicine
    • 発表場所
      Sapporo, Japan(Sapporo Hotel)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A new mechanism of HSF-mediated protein homeostasis.2009

    • 著者名/発表者名
      A.Nakai
    • 学会等名
      The 4th international congress on stress response in biology and medicine
    • 発表場所
      Sapporo, Japan(Sapporo Hotel)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 新規マウスHSF3は熱ショック蛋白質の誘導なしに細胞防御に働く2009

    • 著者名/発表者名
      藤本充章, 他
    • 学会等名
      第82回日本生化学学会
    • 発表場所
      神戸(神戸国際会議場)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 熱ショック転写因子HSF1は転写因子NFATを介して蛋白質ホメオスターシスを調節する2009

    • 著者名/発表者名
      林田直樹, 他
    • 学会等名
      第82回日本生化学学会
    • 発表場所
      神戸(神戸国際会議場)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 虚血組織での血管再生における熱ショック転写因子HSF1の役割 : 骨髄幹細胞の観点から2009

    • 著者名/発表者名
      久保正幸, 他
    • 学会等名
      第82回日本生化学学会
    • 発表場所
      神戸(神戸国際会議場)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ゲノムと遺伝情報-クロマチン・核の構造と機能/DNA複製/DNA組換え・修復・変異/転写とその制御-22009

    • 著者名/発表者名
      中井彰
    • 学会等名
      第82回日本生化学学会
    • 発表場所
      神戸(神戸国際会議場)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 熱ショック転写因子を介するタンパク質恒常性維持の新しい分子機構2009

    • 著者名/発表者名
      林田直樹, 他
    • 学会等名
      大学共同利用機関法人・自然科学研究機構(生理学研究所)研究会「上皮組織における細胞外環境感受機構」
    • 発表場所
      岡崎(生理学研究所)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] HSF1 by small interfering RNA decreases cell proliferation and enhances sensitivity to hyperthermia in human melanoma cell line.2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, et al.
    • 学会等名
      第34回日本研究皮膚科学会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 分子・複合体の機能-d転写デスカッサー2009

    • 著者名/発表者名
      中井彰
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      横浜(パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 新規マウスHSF3は非古典的熱ショック遺伝子を誘導できる2009

    • 著者名/発表者名
      藤本充章, 他
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      横浜(パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 熱ショック転写因子によるNFATc2を介した蛋白質ホメオスターシス制御2009

    • 著者名/発表者名
      林田直樹, 他
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      横浜(パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 熱ショック転写因子HSF1による炎症性サイトカイン発現の制御機構2009

    • 著者名/発表者名
      瀧井良祐, 他
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      横浜(パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] HSF2欠損細胞は温熱ストレスに対する感受性が高い2009

    • 著者名/発表者名
      潭克, 他
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      横浜(パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酸化ストレスは、熱ショック後の蛋白質リフォールディング活性を抑制する2009

    • 著者名/発表者名
      安達正晃, 他
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      横浜(パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 熱ショック転写因子HSF1による発熱・炎症反応の抑制的制御2009

    • 著者名/発表者名
      井上幸江, 他
    • 学会等名
      日本薬学会第129年会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 熱ショック応答と免疫・炎症反応の協調制御2008

    • 著者名/発表者名
      中井彰
    • 学会等名
      第25回日本ハイパーサーミア学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] HSF interplay during sensory placode development2008

    • 著者名/発表者名
      A. Nakai
    • 学会等名
      Jacques Monod Conference
    • 発表場所
      Roscoff, France
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Mouse HSF 3 can protect cells against detrimental stresses2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujimoto, et.al.
    • 学会等名
      Jacques Monod Conference
    • 発表場所
      Roscoff, France
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of products of HSF 4 genes mutated in patients of hereditary cataract2008

    • 著者名/発表者名
      K. Ohshima, et.al.
    • 学会等名
      Jacques Monod Conference
    • 発表場所
      Roscoff, France
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ゲノムと遺伝情報・転写とその制御22008

    • 著者名/発表者名
      中井彰
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 熱ショック転写因子HSF4の発生過程と熱ショック応答での役割2008

    • 著者名/発表者名
      藤本充章, 他
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 温熱ストレスによる炎症性サイトカイン発現の制御機構2008

    • 著者名/発表者名
      瀧井良祐, 他
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 熱ショック転写因子HSF1の新たなターゲット遺伝子群による蛋白質ホメオスターシスの調節2008

    • 著者名/発表者名
      林田直樹, 他
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝性白内障と関連した熱ショック転写因子HSF4変異体の解析2008

    • 著者名/発表者名
      大島功司, 他
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Adverse effects of HSF 1 activation during feral brain development2008

    • 著者名/発表者名
      K. Hashimoto-Torii, et.al.
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] ベーシック生化学2009

    • 著者名/発表者名
      中井彰(畑山巧編著)、共著
    • 総ページ数
      338
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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