ＲＮＡとの相互作用に基づくポリアミンによる遺伝子発現制御機序の解明

• 研究課題/領域番号: 24790084
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 千葉科学大学
• 研究代表者: 照井 祐介 千葉科学大学, 薬学部, 講師 (60433687)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: ポリアミン / 細胞増殖 / 細胞生存率 / バイオフィルム / 大腸菌 / プトレスシン / スペルミジン / 翻訳 / スペルミン / eEF1A / Shine-Dalgarno配列 / 生存率

研究概要

ポリアミンは、主にRNAと相互作用し細胞増殖因子として働く。本研究では、ポリアミンにより、翻訳レベルで合成促進をうける細胞増殖や生存率維持に必要な蛋白質をコードする遺伝子群をポリアミンモジュロンと命名し、バイオフィルム形成や生存率に関与する大腸菌の新規ポリアミンモジュロンの探索を行った。
UvrY、CpxR、RRFの3種を同定し、ポリアミンがこれらのmRNAに結合して構造を変え、バイオフィルム形成能や細胞生存率を上昇させることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Properties of putrescine uptake by PotFGHI and PuuP and their physiological significance in Escherichia coli. (2014)
  • 著者名/発表者名: Terui, Y. et al.
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 46 号: 3 ページ: 661-670
  • DOI: 10.1007/s00726-013-1517-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of polyamines at the G1/S boundary and G2/M phase of the cell cycle (2013)
  • 著者名/発表者名: YAMASHITA Tomoko, NISHIMURA Kazuhiro, SAIKI Ryotaro, OKUDAIRA Hiroyuki, TOME Mayuko, HIGASHI Kyohei, NAKAMURA Mizuho, TERUI Yusuke, FUJIWARA Kunio, KASHIWAGI Keiko, IGARASHI Kazuei
  • 雑誌名: International J ournal of Biochemistry and Cell Biology 巻: Vol 45 ページ: 1042-1050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spermidine is required for morphogenesis in the human pathogenic fungus, Penicillium marneffei (2013)
  • 著者名/発表者名: KUMMASOOK Aksarakorn, COOPER Chester R. Jr., SAKAMOTO Akihiko, TERUI Yusuke, KASHIWAGI Keiko, VANITTANAKORN Nongnuch
  • 雑誌名: Fungal Genetics and Biology 巻: vol 58-59 ページ: 25-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in polyamines levels in Xenopus early embryogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa K., Mishima T., Yoshida H., Takai J., Tsuboshima K., Soutome T., Terui Y., Abe H., Sakurai S., Takahashi T., Tashiro K., Igarashi K.
  • 雑誌名: Trends in Developmental Biology 巻: 7 ページ: 25-31
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spermidine is required for morphogenesis in the human pathogenic fungus, Penicillium marneffei. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kummasook, A., Cooper, C. R. Jr., Sakamoto, A., Terui, Y., Kashiwagi, K., and Vanittanakorn, N.
  • 雑誌名: Fungal Genet. Biol. 巻: 58-59 ページ: 25-32
  • DOI: 10.1016/j.fgb.2013.08.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inactivation of GAPDH as one mechanism of acrolein toxicity. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 430 号: 4 ページ: 1265-1271
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.12.057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of polyamines at the G1/S boundary and G2/M phase of the cell cycle. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, T. et al.
  • 雑誌名: Int. J. Biochem, Cell Biol. 巻: 45 号: 6 ページ: 1042-1050
  • DOI: 10.1016/j.biocel.2013.02.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and evaluation of pyrrole polyamide-2’-deoxyguanosine 5’-phosphate hybrid. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawashima, E., Nakanishi, Y., Terui, Y., Tomitori, H., Kashiwagi, K., Ohba, Y., and Kamaike, K.
  • 雑誌名: Nucleosides, Nucleotides Nucleic Acids 巻: 32 号: 4 ページ: 196-205
  • DOI: 10.1080/15257770.2013.774014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced biofilm formation and/or cell viability by polyamines through stimulation of response regulators UvrY and CpxR in the two-component signal transducing systems, and ribosome recycling factor (2012)
  • 著者名/発表者名: SAKAMOTO Akihiko, TERUI Yusuke, YAMAMOTO Taku, KASAHARA Takuma, NAKAMURA Mizuho, TOMITORI Hideyuki, YAMAMOTO Kaneyoshi, MICHAEL Anthony J., IGARASHI Kazuei, KASHIWAGI Keiko
  • 雑誌名: International J ournal of Biochemistry and Cell Biology 巻: vol 44 ページ: 1877-1886
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increase in cell viability by polyamines through stimulation of the synthesis of ppGpp regulatory protein andωprotein of RNA polymerase in Escherichia coli (2012)
  • 著者名/発表者名: TERUI Yusuke, AKIYAMA Mariko, SAKAMOTO Akihiko, TOMITORI Hideyuki, YAMAMOTO Kaneyoshi, ISHIHAMA Akira, IGARASHI Kazuei, KASHIWAGI Keiko
  • 雑誌名: International J ournal of Biochemistry and Cell Biology 巻: vol 44 ページ: 412-422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increase in cell viability by polyamines through stimulation of the synthesis of ppGpp regulatory protein and ω protein of RNA polymerase in Escherichia coli (2012)
  • 著者名/発表者名: Terui, Y., et al
  • 雑誌名: Int.J.Biochem.Cell.Biol. 巻: 44 号: 2 ページ: 412-422
  • DOI: 10.1016/j.biocel.2011.11.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Augmented glutathione synthesis decreases acrolein toxicity (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomitori, H., et al
  • 雑誌名: Biochem.Biophys Res.Commun. 巻: 418 号: 1 ページ: 110-115
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.12.143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced biofilm formation and/or cell viability by polyamines through stimulation of response regulators UvrY and CpxR in the two-component signal transducing systems, and ribosome recycling factor. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, A.
  • 雑誌名: Int. J. Biochem. Cell Biol. 巻: 44 号: 11 ページ: 1877-1886
  • DOI: 10.1016/j.biocel.2012.07.010
  • 査読あり
• [学会発表] Role of polyamines at the G1/S boundary and G2/M phase of the cell cycle (2013)
  • 著者名/発表者名: KASHIWAGI Keiko, Yamashita Tomoko, NISHIMURA Kazuhiro, SAIKI Ryotaro, OKUDAIRA Hiroyuki, TOME Mayuko, HIGAHI Kyohei, NAKAMURA Mizuho, TERUI Yusuke, FUJIWARA Kunio, IGARASHI Kazuei
  • 発表場所: Waterville Valley、USA
  • 年月日: 2013-06-16
• [学会発表] 細胞周期進行におけるポリアミンの機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下智子、西村和洋、斎木遼太郎、奥平宏之、當銘真悠子、東恭平、照井祐介、藤原邦雄、柏木敬子、五十嵐一衛
  • 学会等名: 日本ポリアミン学会第4回大会
  • 発表場所: 松島・大観荘
  • 年月日: 2013-01-25
• [学会発表] Enhanced cell viability by polyamines under oxidative stress through polyamine stimulation of SoxR and EmrR in Escherichia coli. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Terui, Akihiko Sakamoto, Akito Tamada, Tomoaki Ichihara, Taku Yamamoto, Kaneyoshi Yamamoto, Akira Ishihama, Kazuei Igarashi, Keiko Kashiwagi
  • 学会等名: 2013 Gordon Research Conference on Polyamines
  • 発表場所: Waterville Valley, NH, USA
• [学会発表] Role of polyamines at the G1/S boundary and G2/M phase of the cell cycle. (2013)
  • 著者名/発表者名: Keiko Kashiwagi, Tomoko Yamashita, Kazuhiro Nishimura, Ryotaro Saiki, Hiroyuki Okudaira, Mayuko Tome, Kyohei Higashi, Mizuho Nakamura, Yusuke Terui, Kunio Fujiwara, Kazuei Igarashi
  • 学会等名: 2013 Gordon Research Conference on Polyamines
  • 発表場所: Waterville Valley, NH, USA
• [学会発表] Polyamine stimulation of eEF1A synthesis based on the unusual position of an SD-like sequence of eEF1A mRNA (2013)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Sakamoto, Yusuke Terui, Takuma Kasahara, Taketo Yoshida, Hideyuki Tomitori, Kazuei Igarashi, Keiko Kashiwagi
  • 学会等名: 2013 Gordon Research Conference on Polyamines
  • 発表場所: Waterville Valley, NH, USA
• [学会発表] ポリアミンによるバイオフィルム形成能及び生存率の上昇 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂本明彦、照井祐介、山本拓、笠原拓馬、富取秀行、山本兼由、石浜明、五十嵐一衛、柏木敬子
  • 学会等名: 第85回日本生化学大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] Enhanced biofilm formation and cell viability by polyamines through stimulation of response regulators UvrY and CpxR in the two-component signal transducing systems and ribosome recycling factor (2012)
  • 著者名/発表者名: SAKAMOTO Akihiko, TERUI Yusuke, YAMAMOTO Taku, KASAHARA Takuma, NAKAMURA Mizuho, TOMITORI Hideyuki, YAMAMOTO Kaneyoshi, MICHAEL Anthony J., IGARASHI Kazuei, KASHIWAGI Keiko
  • 学会等名: International congress on polyamines
  • 発表場所: Istanbul Kultur University、Turkey
  • 年月日: 2012-09-02
• [学会発表] ポリアミンによる大腸菌二成分制御系蛋白質UvrY及びCpxR合成促進に基づくバイオフィルム形成上昇 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂本明彦、照井祐介、山本拓、笠原拓馬、富取秀行、山本兼由、石浜明、五十嵐一衛、柏木敬子
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Identification and its effect on cell growth of acrolein-conjugated protein in mouse mammary carcinoma FM3A cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomitori, H., Nakamura, M., Suzuki, T., Terui, Y., Yoshida, M., Saiki, R., Dohmae, N., Igarashi, K., Kashiwagi, K.
  • 学会等名: International Congress on “Polyamines: Biological and Clinical Perspectives”
  • 発表場所: Istanbul Kultur University, Istanbul, Turkey
• [学会発表] Enhanced biofilm formation and cell viability by polyamines through polyamine stimulation of response regulators UvrY and CpxR in the two-component signal transducing systems and ribosome recycling factor. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, A., Terui, Y., Yamamoto, T., Kasahara, T., Tomitori, H., Yamamoto, K., Ishihama, A., Michael, A. J., Igarashi, K., Kashiwagi, K.
  • 学会等名: International Congress on “Polyamines: Biological and Clinical Perspectives”
  • 発表場所: Istanbul Kultur University, Istanbul, Turkey
• [学会発表] Comparison of putrescine uptake catalyzed by PotFGHI and PuuP in Escherichia coli. (2012)
  • 著者名/発表者名: Terui, Y., Saroj, S. D., Sakamoto, A., Yoshida, T., Higashi, K., Saiki, R., Kurihara, S., Suzuki, H., Toida, T., Kashiwagi, K., Igarashi, K.
  • 学会等名: International Congress on “Polyamines: Biological and Clinical Perspectives”
  • 発表場所: Istanbul Kultur University, Istanbul, Turkey
• [学会発表] マウス神経芽細胞腫Neuro2a由来の新規アクロレイン耐性細胞の性質
  • 著者名/発表者名: 中村瑞穂，坂本明彦，照井祐介，富取秀行，斎木遼太郎，吉田円，五十嵐一衛，柏木敬子
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 酸化ストレス下における大腸菌のポリアミンの生存率維持の役割
  • 著者名/発表者名: 照井祐介，坂本明彦，玉田朗人，市原朋昌，山本拓，山本兼由，石浜明，五十嵐一衛，柏木敬子
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] ポリアミン過剰蓄積による細胞増殖阻害機構の解明
  • 著者名/発表者名: 坂本明彦，照井祐介，吉田健人，山本兼由，石浜明，五十嵐一衛，柏木敬子
  • 学会等名: ポリアミンと核酸の共進化」第12回合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京慈恵会医科大学 高木2号館 南講堂
• [学会発表] 酸化ストレス下におけるポリアミンモジュロンの生理的役割解明
  • 著者名/発表者名: 山本拓，吉田健人，照井祐介，坂本明彦，山本兼由，石浜明，鈴木秀之，五十嵐一衛，柏木敬子
  • 学会等名: 日本ポリアミン学会第5回年会
  • 発表場所: 千葉科学大学マリーナキャンパス
• [学会発表] アクロレイン耐性細胞Neuro2a-ATD-2の毒性解除機構の解明
  • 著者名/発表者名: 中村瑞穂，坂本明彦，照井祐介，富取秀行，斎木遼太郎，吉田円，五十嵐一衛，柏木敬子
  • 学会等名: 日本ポリアミン学会第5回年会
  • 発表場所: 千葉科学大学マリーナキャンパス
• [学会発表] サメ肌抗菌シートによる緑膿菌のバイオフィルム形成及びswarming motilityの抑制
  • 著者名/発表者名: 坂本明彦，照井祐介，堀江千紘，福井貴史，増澤俊幸，菅原申太郎，重田核，重田龍男，五十嵐一衛，柏木敬子
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市総合体育館
• [学会発表] 酸化ストレス下におけるポリアミンの細胞増殖及び生存率維持に果たす役割
  • 著者名/発表者名: 吉田健人，坂本明彦，照井祐介，山本拓，山本兼由，石浜明，鈴木秀之，五十嵐一衛，柏木敬子
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本大学工学部2号館
• [学会発表] 真核細胞における新規ポリアミンモジュロンの同定及び蛋白質合成促進機構の解明.
  • 著者名/発表者名: 吉田健人, 照井祐介, 笠原拓馬, 坂本明彦, 永池 誠, 富取秀行, 五十嵐一衛, 柏木敬子
  • 学会等名: ポリアミンと核酸の共進化」第11回合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京慈恵会医科大学 西新橋校 西講堂
• [学会発表] アクロレイン抱合GAPDHを介したアクロレインの細胞毒性機序.
  • 著者名/発表者名: 中村瑞穂, 富取秀行, 鈴木健裕, 照井祐介, 斎木遼太郎, 堂前 直, 五十嵐一衛, 柏木敬子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
• [学会発表] ポリアミンによるバイオフィルム形成能及び生存率の上昇.
  • 著者名/発表者名: 坂本明彦, 照井祐介, 山本 拓, 笠原拓馬, 富取秀行, 山本兼由, 石浜 明, 五十嵐一衛, 柏木敬子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
• [学会発表] 翻訳因子eIF1Aのポリアミンによる蛋白質合成促進機構の解明.
  • 著者名/発表者名: 笠原拓馬, 照井祐介, 吉田健人, 坂本明彦, 富取秀行, 五十嵐一衛, 柏木敬子
  • 学会等名: 日本ポリアミン学会第4回大会
  • 発表場所: 松島・ホテル大観荘
• [学会発表] 細胞周期進行におけるポリアミンの機能解析.
  • 著者名/発表者名: 山下智子, 西村和洋, 斎木遼太郎, 奥平宏之, 當銘真悠子, 東 恭平, 照井祐介, 藤原邦雄, 柏木敬子, 五十嵐一衛
  • 学会等名: 日本ポリアミン学会第4回大会
  • 発表場所: 松島・ホテル大観荘
• [学会発表] GAPDHを介したアクロレイン毒性機序の解明.
  • 著者名/発表者名: 中村瑞穂, 富取秀行, 鈴木健裕, 照井祐介, 斎木遼太郎, 堂前 直, 五十嵐一衛, 柏木敬子
  • 学会等名: 日本ポリアミン学会第4回大会
  • 発表場所: 松島・ホテル大観荘
• [学会発表] ポリアミンによる翻訳伸長因子eIF1Aの蛋白質合成促進機構の解明.
  • 著者名/発表者名: 坂本明彦, 照井祐介, 吉田健人, 笠原拓馬, 富取秀行, 五十嵐一衛, 柏木敬子
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 大腸菌プトレスシン輸送蛋白質PotFGHI及びPuuPの生理的意義の解明.
  • 著者名/発表者名: 照井祐介, Sunil D. Saroj, 坂本明彦, 吉田健人, 東 恭平, 斎木遼太郎, 栗原 新, 鈴木秀之, 戸井田敏彦, 柏木敬子, 五十嵐一衛
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [備考]
  • URL: http://www.cis.ac.jp/~kyoin_info/PP/yterui.html