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RNAの酸化損傷が誘導するアポトーシス開始機構

研究課題

研究課題/領域番号 20K06495
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43010:分子生物学関連
研究機関鎌倉女子大学 (2021-2022)
福岡歯科大学 (2020)

研究代表者

石井 健士  鎌倉女子大学, 家政学部, 准教授 (70516731)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード酸化ストレス / 酸化損傷 / 8-oxoG / RNA / アポトーシス / 老化 / 神経変性疾患 / PCBP1 / AUF1 / PCBP2 / RNA分解 / RNA結合タンパク質
研究開始時の研究の概要

酸化ストレスによるmRNAの酸化損傷は老化や神経変性疾患を含む様々な疾患の原因になると考えられている。この危機を回避するために、細胞は何らかの生体防御機構を有していると考えられる。
その機構を明らかにするために、我々は酸化損傷を受けたRNAを特異的に認識して結合するタンパク質PCBP1の機能解析を行う。
その研究成果を手掛かりに、老化や神経変性疾患発症におけるPCBP1の機能解明を目指したい。

研究成果の概要

酸化ストレスは、生体分子の酸化を通して、生体の恒常性喪失を誘導する。その結果として、ヒトの老化や神経変性疾患などが発症すると考えられている。我々の研究では、酸化を受けたRNAの排除に関わる因子の探索を行なった。酸化損傷RNAは遺伝情報の伝達に異常を引き起こすため、細胞の恒常性破綻の原因となる。研究の成果から、PCBP1とPCBP2の2つのタンパク質が酸化損傷RNAを生じた細胞をアポトーシスにより排除する機構に働くことが明らかになった。また、これを裏付ける証拠として、神経変性疾患を発症した患者の脳神経細胞ではPCBP2の発現量が低下することが明らかになっている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

酸化損傷塩基8-oxoGが生じると遺伝情報の正確な伝達が行われなくなる。その結果、DNAの変異による遺伝子疾患(がん等)や、RNAの変異による異常タンパク質合成が引き金となる老化や神経変性疾患(アルツハイマー病や認知症等)が誘導される。この危機を回避するために、生物は様々な機構を使って8-oxoGを排除している。その1つとして、我々はPCBP1とPCBP2による酸化損傷RNA排除機構の存在を明らかにした。この機構は、重度の酸化損傷を受けたRNAを持つ細胞をアポトーシスにより排除することで生体の恒常性維持に働くと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Involvement of Gtr1p in the oxidative stress response in yeast Saccharomyces cerevisiae2022

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi Takeshi、Ishii Takashi、Kamada Yoshiaki、Funakoshi Minoru、Kobayashi Hideki、Furuno Nobuaki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 598 ページ: 107-112

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.02.016

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] WDR35 is involved in subcellular localization of acetylated tubulin in 293T cells2021

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi Takeshi、Ishii Takashi、Kobayashi Hideki、Furuno Nobuaki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 547 ページ: 169-175

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.01.092

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PCBP1 and PCBP2 both bind heavily oxidized RNA but cause opposing outcomes, suppressing or increasing apoptosis under oxidative conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Ishii Takashi、Igawa Tatsuhiro、Hayakawa Hiroshi、Fujita Tsugumi、Sekiguchi Mutsuo、Nakabeppu Yusaku
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 号: 34 ページ: 12247-12261

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.011870

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PCBP2 is down regulated in degenerating neurons and rarely observed in skein-like inclusions in ALS2022

    • 著者名/発表者名
      吉村 基、 本田 裕之、 笹ケ迫 直一、 森 慎一郎、 石井 健士、 二宮 利治、 磯部 紀子、 岩城徹
    • 学会等名
      第63回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] RNAの酸化損傷に対する生体防御機構2020

    • 著者名/発表者名
      石井 健士
    • 学会等名
      福岡歯科大学学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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