ヘムオキシゲナーゼの翻訳後修飾による量的・質的制御と細胞保護との関係

• 研究課題/領域番号: 25440056
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 久留米大学
• 研究代表者: 東元 祐一郎 久留米大学, 医学部, 教授 (40352124)
• 研究分担者: 松井 孝憲 久留米大学, 医学部, 講師 (10425233) ; 平 順一 九州工業大学, 情報工学部, 助教 (20549612)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ヘムオキシゲナーゼ / 翻訳後修飾 / ユビキチン / ユビキチン分解

研究成果の概要

ヘムオキシゲナーゼ(HO)は、細胞内のヘムを分解し、シグナル伝達物質としても注目されている一酸化炭素を生体内で生成する唯一の酵素である。本研究では、HO活性のタンパク質レベルでの制御機構を解明することを目的とし、その細胞寿命とそれを決定する因子の探索を試みた。その結果、１）HEK293細胞をプロテアソーム阻害剤で処理すると、HOの分解が抑制され細胞内寿命が延びること、２）HEK293細胞にHOとユビキチンを強発現させるとHOが高度にユビキチン化されることを見出し、３）質量分析法、酵母Two-hybrid法、cDNAアレイ法により、HOと特異的に結合するユビキチンリガーゼTRC8を同定した。

研究成果

• [雑誌論文] DNA Aptamer Raised Against Advanced Glycation End Products (AGEs) Improves Glycemic Control and Decreases Adipocyte Size in Fructose-Fed Rats by Suppressing AGE-RAGE Axis (2015)
  • 著者名/発表者名: Ojima, A., Matsui, T., Nakamura, N., Higashimoto, Y., Ueda, S., Fukami, K., Okuda, S., Yamagishi, S.I.
  • 雑誌名: Hormone and Metabolic Research 巻: 47(4) 号: 04 ページ: 253-258
  • DOI: 10.1055/s-0034-1385904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pigment epithelium-derived factor inhibits caveolin-induced interleukin‑8 gene expression and proliferation of human prostate cancer cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Ojima, A., Higashimoto, Y., Taira, J., Fukami, K., Yamagishi, S.
  • 雑誌名: Oncol. Lett. 巻: 10 号: 4 ページ: 2644-2648
  • DOI: 10.3892/ol.2015.3568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of heme oxygenase-1-based heme sensor for quantifying free heme in biological samples (2015)
  • 著者名/発表者名: Junichi Taira, Yukinori Nakashima, Shun Yoshihara, Shinya Koga, Shinji Sueda, Hideyuki Komatsu, Yuichiro Higashimoto, Toru Takahashi, Nohito Tanioka, Hiroko Shimizu, Hiroshi Morimatsu, Hiroshi Sakamoto
  • 雑誌名: Analytical Biochemistry 巻: 489 ページ: 50-52
  • DOI: 10.1016/j.ab.2015.08.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of a monoclonal antibody-based ELISA system for glyceraldehyde-derived advanced glycation end products. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Joo, H.D., Lee, J.M., Ju, S.M., Tao, W.H., Higashimoto, Y., Fukami, K., Yamagishi, S.I.
  • 雑誌名: Immunol. lett. 巻: 161 号: 2 ページ: 141-146
  • DOI: 10.1016/j.imlet.2015.08.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA aptamer raised against advanced glycation end products (AGEs) prevents abnormalities in electroretinogram of experimental diabetic retinopathy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Maeda, S., Matsui, T., Ojima, A., Suematsu, M., Kaseda, K., Higashimoto, Y., Yamakawa, R., Yamagishi, S.
  • 雑誌名: Ophthalmic Res. 巻: 54 号: 4 ページ: 175-180
  • DOI: 10.1159/000440768
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laminin receptor mediates anti-inflammatory and anti-thrombogenic effects of pigment epithelium-derived factor in myeloma cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Higashimoto, Y., and Yamagishi, S.I.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commn. 巻: 443 号: 3 ページ: 847-851
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.12.060
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA aptamer raised against advanced glycation end products inhibits neointimal hyperplasia in balloon-injured rat carotid arteries (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayako Ojima, Eriko Oda, Yuichiro Higashimoto, Takanori Matsui, Sho-ichi Yamagishi
  • 雑誌名: International Journal of Cardiology 巻: 171(3) 号: 3 ページ: 443-446
  • DOI: 10.1016/j.ijcard.2013.12.143
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA aptamer raised against advanced glycation end products inhibits melanoma growth in nude mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayako Ojima, Takanori Matsui, Sayaka Maeda, Masayoshi Takeuchi, Hiroyoshi Inoue, Yuichiro Higashimoto, Sho-ichi Yamagishi
  • 雑誌名: Laboratory Investigation 巻: 94(4) 号: 4 ページ: 422-429
  • DOI: 10.1038/labinvest.2014.5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural basis for the electron transfer from an open form of NADPH-cytochrome P450 oxidoreductase to heme oxygenase (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Sugishima, H. Sato, Y. Higashimoto, J. Harada, K. Wada, K. Fukuyama, M. Noguchi
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 111(7) 号: 7 ページ: 2524-2529
  • DOI: 10.1073/pnas.1322034111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phosphorylation of Grb14 BPS domain by GSK-3 correlates with complex forming of Grb14 and insulin receptor (2014)
  • 著者名/発表者名: Junichi Taira, Yuichiro Higashimoto
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 155(6) 号: 6 ページ: 353-360
  • DOI: 10.1093/jb/mvu011
  • NAID: 40020088991
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of in vitro properties of predicted kinases that phosphorylate serine residues within nuclear localization signal 1 of high mobility group box 1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Junichi Taira, Yuichiro Higashimoto
  • 雑誌名: Journal of Peptide Science 巻: 20(8) 号: 8 ページ: 613-617
  • DOI: 10.1002/psc.2630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Caveolin-1 interacts with protein phosphatase 5 and modulates its activity in prostate cancer cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Junichi Taira, Yuichiro Higashimoto
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 431 号: 4 ページ: 724-728
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.01.051
  • 査読あり
• [雑誌論文] EprS, an autotransporter protein of Pseudomonas aeruginosa, possessing serine protease activity induces inflammatory responses through protease-activated receptors. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kida Y, Taira J, Yamamoto T, Higashimoto Y, Kuwano K.
  • 雑誌名: Cell Microbiol. 巻: 15 号: 7 ページ: 1168-1181
  • DOI: 10.1111/cmi.12106
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA aptamer raised against AGEs blocks the progression of experimental diabetic nephropathy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kaida Y,Fukami K, Matsui T,HigashimotoY,NishinoY,ObaraN,Nakayama Y, Ando R, Toyonaga M, Ueda S,TakeuchiM,InoueH,OkudaS,Yamagishi SI
  • 雑誌名: Diabetes 巻: 62 号: 9 ページ: 3241-3250
  • DOI: 10.2337/db12-1608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein phosphatase 2A dephosphorylates phosphoserines in nucleocytoplasmic shuttling and secretion of high mobility group box 1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Taira, J., Kida, Y., Kuwano, K., Higashimoto, Y.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 154 号: 3 ページ: 299-308
  • DOI: 10.1093/jb/mvt056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advanced glycation end products evoke endothelial cell damage by stimulating soluble dipeptidyl peptidase-4 production and its interaction with mannose 6-phosphate/insulin-like growth factor II receptor (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi Y, Matsui T, Maeda S, Higashimoto Y., Yamagishi S.I.
  • 雑誌名: Cardiovasc. Diabetol. 巻: 12 号: 1 ページ: 125-134
  • DOI: 10.1186/1475-2840-12-125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blockade by phosphorothioate aptamers of advanced glycation end products-induced damage in cultured pericytes and endothelial cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Higashimoto, Y., Matsui, T., Nishino, Y., Taira, J., Inoue, H., Takeuchi, M., Yamagishi, S.I.
  • 雑誌名: Microvasc. Res. 巻: 90 ページ: 64-70
  • DOI: 10.1016/j.mvr.2013.08.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pigment epithelium-derived factor (PEDF) binds to caveolin-1 and inhibits the pro-inflammatory effects of caveolin-1 in endothelial cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Higashimoto, Y., Taira, J., Yamagishi, S.I.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commn. 巻: 441 号: 2 ページ: 405-410
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.10.074
  • 査読あり
• [学会発表] AGEアプタマーのバルーン障害後血管リモデリングに対する効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 東元祐一郎、尾嶋 亜弥子、小田えり子、松井孝憲、山岸昌一
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] RAGE-DNAアプタマーはRac1-MR経路を抑制しアルドステロン誘導性ポドサイト障害を改善する (2016)
  • 著者名/発表者名: 田口顕正、山岸昌一、東元祐一郎、中山陽介、淺沼克彦、山本靖彦、上田誠二、深水圭
  • 学会等名: 第45回日本心脈管作動物質学会
  • 発表場所: 阿波観光ホテル(徳島県徳島市)
  • 年月日: 2016-02-05
• [学会発表] AGEアプタマーはバルーンにより損傷したラット頚動脈中における新生血管内膜の過形成を抑制する (2015)
  • 著者名/発表者名: 東元祐一郎、尾嶋亜弥子、小田えり子、松井孝憲、山岸昌一
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会（BMB2015）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] グリセルアルデヒド由来ピリジニウム(GLAP)はHUVECにおいてRAGEを介した酸化ストレスと炎症性反応と血栓性反応の増悪を引き起こす (2015)
  • 著者名/発表者名: 松井孝憲、東元祐一郎、小田えり子、山岸昌一
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会（BMB2015）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Surface plasmon resonance study on the interaction between the N-terminal region of heme oxygenase-2 and NADPH-cytochrome P450 reductase (2015)
  • 著者名/発表者名: 平順一、和田翔太、福島祐也、末田慎二、小松英幸、東元祐一郎、坂本寛
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚中央公民館（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] Grb14 BPSドメイン内部のリン酸化はインスリン受容体との複合体形成に影響する (2015)
  • 著者名/発表者名: 平順一、東元祐一郎、坂本寛
  • 学会等名: 平成2７年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-05-17
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ-1を基盤としたヘムセンサーによる生体試料中の遊離ヘムの定量 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平順一、中島幸徳、義原俊、古賀真也、末田慎二、小松英幸、東元祐一郎、坂本寛
  • 学会等名: 平成2７年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-05-17
• [学会発表] Effect of glycogen synthase kinase 3 on the complex forming between growth factor receptor bound protein 14 and insulin receptor (2014)
  • 著者名/発表者名: 平順一、坂本寛、東元祐一郎
  • 学会等名: 第51回 ペプチド討論会
  • 発表場所: 徳島大学大塚講堂（徳島市蔵本町）
  • 年月日: 2014-10-22
• [学会発表] NADPH-シトクロムP450還元酵素とヘム‐ヘムオキシゲナーゼ複合体との相互作用および電子伝達機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉島正一、小松将大、坂本寛、安永卓生、佐藤秀明、東元祐一郎、原田二朗、和田啓、福山恵一、山本健、野口正人
  • 学会等名: 第87回 日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市左京区）
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] PEDFは内皮細胞のカベオリン-1による炎症誘発作用を阻害する (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井孝憲、東元祐一郎、平順一、山岸昌一
  • 学会等名: 第87回 日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市左京区）
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] Pro残基をもつAibモデルペプチドの合成とイオンチャネル活性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川節あかね、林良、平順一、東元祐一郎、長田聰史、兒玉浩明
  • 学会等名: 第87回 日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市左京区）
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] 終末糖化産物（AGEｓ）特異的DNAアプタマーはヌードマウスにおけるメラノーマ増殖を抑制する (2014)
  • 著者名/発表者名: 東元祐一郎、松井孝憲、尾嶋亜弥子、前田沙耶香、竹内正義、井上浩義、山岸昌一
  • 学会等名: 第87回 日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市左京区）
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] Complex structure of NADPH-cytochrome P450 reductase and heme oxygenase-1 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉島正一、佐藤秀明、東元祐一郎、原田二朗、坂本寛、安永卓夫、和田啓、福山恵一、野口正人
  • 学会等名: The 23rd International Union of Crystallography (IUCr) Congress and General Assembly
  • 発表場所: National Research Council Canada ( Montreal, CANADA)
  • 年月日: 2014-08-05
• [学会発表] NADPH-シトクロムP450還元酵素からヘムオキシゲナーゼへの電子移動に関する構造基盤 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉島正一、佐藤秀明、東元祐一郎、原田二朗、坂本寛、安永卓夫、和田啓、福山恵一、野口正人
  • 学会等名: 第14回 日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-06-25
• [学会発表] NADPH-シトクロムP450還元酵素とヘムオキシゲナーゼの複合体構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉島正一、佐藤秀明、東元祐一郎、原田二朗、坂本寛、安永卓夫、和田啓、福山恵一、野口正人
  • 学会等名: 第41回 生体分子科学討論会
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ（福岡市早良区）
  • 年月日: 2014-06-06
• [学会発表] Grb14によるインスリンシグナル抑制へのGSK-3の関与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平順一、東元祐一郎
  • 学会等名: 平成26年度 日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパス（福岡市東区）
  • 年月日: 2014-05-17
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ-1のヘム結合における静電相互作用のエネルギー論評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小松英幸、山本真平、奥田真孝、東元祐一郎、坂本寛
  • 学会等名: 平成26年度 日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパス（福岡市東区）
  • 年月日: 2014-05-17
• [学会発表] NADPH-シトクロムP450還元酵素からヘム－ヘムオキシゲナーゼ複合体への電子伝達に関する構造基盤 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉島正一、佐藤秀明、東元祐一郎、原田二朗、坂本寛、安永卓夫、和田啓、福山恵一、野口正人
  • 学会等名: 平成26年度 日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパス（福岡市東区）
  • 年月日: 2014-05-17
• [学会発表] AGEs特異的DNAアプタマーによる糖尿病性腎症の進展抑制効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 東元祐一郎、甲斐田裕介、松井孝憲、深水圭、奥田誠也、山岸昌一、竹内正義、井上浩義
  • 学会等名: 第87回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 仙台国際センター
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼの基質ポケットから離れた分子表面のLeu77はビリベルジンとの親和性に関与する (2014)
  • 著者名/発表者名: 原田二朗、佐藤秀明、杉島正一、原田英里砂、東元祐一郎、菅瀬謙治、野口正人
  • 学会等名: 第94回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] カベオリン１との相互作用によるプロテインホスファターゼ５の酵素活性の亢進 (2014)
  • 著者名/発表者名: 東元祐一郎、平順一
  • 学会等名: 第94回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Grb14によるインスリン受容体の阻害へのGSK-3の関与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平順一、東元祐一郎
  • 学会等名: 第94回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] ヘムセンサーとしての青色蛍光蛋白質融合型heme oxygenase-1の作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中島幸徳、古賀真也、東元祐一郎、末田慎二、小松英幸、坂本寛
  • 学会等名: 平成25年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 佐賀大学
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼのヘム結合の置換等温滴定熱測定による熱力学的解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小松英幸、奥田真孝、山本真平、東元祐一郎、坂本寛
  • 学会等名: 平成25年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 佐賀大学
• [学会発表] Hinge欠損型NADPH-シトクロムP450還元酵素とヘムオキシゲナーゼ間の相互作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉島正一、東元祐一郎、佐藤秀明、原田二朗、下川千寿、城田沙織、野口正人
  • 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] Ala置換変異によってヘムオキシゲナーゼ活性が上昇するLeu77の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原田二朗、佐藤秀明、原田英里砂、東元祐一郎、杉島正一、菅瀬謙治、野口正人
  • 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] ヘムオキシゲナーゼ-2とシトクロムP450還元酵素の相互作用におけるビリベルジンの影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 和田翔太、東元祐一郎、末田慎二、小松英幸、坂本寛
  • 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] ヘムオキシゲナーゼ-1のヘム結合のエネルギー論 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小松英幸、奥田真孝、山本真平、東元祐一郎、坂本寛
  • 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] カベオリン1はPC-3細胞中でプロテインホスファターゼ5と相互作用し内在性の活性化因子として作用する (2013)
  • 著者名/発表者名: 東元祐一郎、平順一
  • 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] NADPH-シトクロムP450還元酵素-ヘム-ヘムオキシゲナーゼ複合体の結晶構造解析に向けて (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉島正一、東元祐一郎、佐藤秀明、原田二朗、野口正人
  • 学会等名: 平成25年度日本結晶学会年会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] Surface Plasmon Resonance Analysis of Interaction of Heme Oxygenase-2 and NADPH-Cytochrome P450 Reductase (2013)
  • 著者名/発表者名: 和田翔太、福島祐也、東元祐一郎、野口正人、末田慎二、小松英幸、坂本寛
  • 学会等名: 第50回ペプチド討論会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク