shRNAライブラリーにより同定した新規細胞死実行因子の機能解析

• 研究課題/領域番号: 26460075
• 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: 生物系薬学
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 今井 浩孝 北里大学, 薬学部, 教授 (50255361)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014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: 細胞死 / 脂質酸化 / 遊離二価鉄 / shRNAライブラリー / フェロトーシス / GPx４欠損細胞死 / リポキシトーシス / ビタミンE / GPx４ / 脂質酸化依存的新規細胞死 / Lipo遺伝子 / GPx4 / タモキシフェン / GFP / 細胞内局在 / PHGPx / GPｘ４

研究成果の概要

PHGPx欠損細胞死の実行遺伝子を明らかにするために、網羅的shRNAライブラリー感染により、生き残ることのできるshRNA配列を同定し、その遺伝子のcDNAのクローニングを行い、ノックダウン細胞に再導入した際にPHGPx欠損細胞死が回復する遺伝子を６遺伝子、PHGPx欠損細胞死実行因子（Lipo遺伝子）を見出した。Lipo遺伝子のノックダウン細胞は、抗がん剤エラスチン、RSL３によるフェロトーシスを全く抑制できなかった。以上の結果は、PHGPx欠損細胞死とフェロトーシスは異なる細胞死であることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Lipid peroxidation-dependent cell death regulated by GPx4 and Ferroptosis (2017)
  • 著者名/発表者名: Imai H., Matsuoka M., Kumagai T., Sakamoto T., Koumura T.
  • 雑誌名: Curr Top Microbiol Immunol. 巻: 403 ページ: 143-170
  • DOI: 10.1007/82_2016_508
  • NAID: 130006582347
  • ISBN: 9783319239125, 9783319239132
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Role of GPx4 in human vascular endothelial cells, and the compensatory activity of brown rice on GPx4 ablation condition. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakai O,, Yasuzawa T,, Sumikawa Y,, Ueta T,, Imai H,, Sawabe A,, Ueshima S.
  • 雑誌名: Pathophysiology 巻: 24(1) 号: 1 ページ: 9-15
  • DOI: 10.1016/j.pathophys.2016.11.002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of Glutathione Peroxidase 4 in Corneal Endothelial Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Uchida T,, Sakai O,, Imai H,, Ueta T.
  • 雑誌名: Curr Eye Res. 巻: 42(3) 号: 3 ページ: 380-385
  • DOI: 10.1080/02713683.2016.1196707
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of glutathione peroxidase 4 for oxidative homeostasis and wound repair in corneal epithelial cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakai O., ,Uchida T., Imai H., Ueta T.
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 6(12) 号: 12 ページ: 1238-1247
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12141
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ＧＰｘ４により制御される脂質酸化依存的細胞死とフェロトーシス (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 雑誌名: 実験医学 増刊 細胞死 新しい実行メカニズムの謎に迫り疾患を理解する 巻: Vol.34 No.72 ページ: 37-46
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Glutathione Peroxidase 4 in Glutamate-induced Oxytosis in the Retina. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakai, O., Uchida, T., Roggia, MF., Imai, H., Ueta, T., Amano, S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nrf2 up-regulates the induction of acidic sphingomyelinase by electrophiles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, T., Ishino, T., Yajima, Y., Nakagawa, Y., Imai, H.
  • 雑誌名: Journal of Biochem (Tokyo) 巻: 158 号: 2 ページ: 127-137
  • DOI: 10.1093/jb/mvv030
  • 査読あり
• [雑誌論文] フェロトーシス－脂質酸化依存的新規細胞死― (2015)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 雑誌名: 臨床免疫・アレルギー科 巻: 63 ページ: 406-414
• [雑誌論文] Role of glutathione peroxidase 4 in conjunctival epithelial cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakai, O., Uchida, T.,Imai, H.,Ueta, T., Amano, S.
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci. 巻: 56 号: 1 ページ: 538-543
  • DOI: 10.1167/iovs.14-15463
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Redox reactions in mammalian spermatogenesis and the potential targets of reactive oxygen species under oxidative stress (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujii, J., Imai, H.
  • 雑誌名: Spermatogenesis 巻: 4 号: 2 ページ: 1-9
  • DOI: 10.4161/21565562.2014.979108
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Deletion of the four phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase genes accelerates aging in Caenorhabitis elegas (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, T., Maebayashi, K., Nakagawa, Y. Imai, H.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 19 号: 10 ページ: 778-792
  • DOI: 10.1111/gtc.12175
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Protective role of glutathione peroxidase 4 in laser-induced choroidal neovascularization in mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Roggia, MF, Imai, H.,Shiraya, T., Noda, Y., Ueta, T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 6 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0098864
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 脂質酸化依存的新規細胞死―フェロトーシスとＧＰｘ４欠損細胞死―における鉄の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: 日本薬学会第１３７年会
  • 発表場所: 仙台国際センター （ 宮城県 仙台市）
  • 年月日: 2017-03-27
• [学会発表] ＧＰｘ４に制御される脂質酸化依存的新規細胞死（フェロトーシス様細胞死）と疾患 (2017)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: 第４回 ＪＦＡＳ（Japan/Joy of Fatty Acids Secrets/Society）
  • 発表場所: 富士ソフトアキバプラザ (東京都 千代田区）
  • 年月日: 2017-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] GPx4 Depletion Induced Novel Lipid Peroxidation Dependent Cell death and Disease. (2016)
  • 著者名/発表者名: Imai H.
  • 学会等名: The 6th International Selenium Conference (Se 2016)
  • 発表場所: Jinan University (Guangzhou, China)
  • 年月日: 2016-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] 脂質酸化依存的新規細胞死フェロトーシスとGPx4欠損細胞死 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: 第８９回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（ 宮城県 仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] ｓｈＲＮＡライブラリーを用いた脂質酸化依存的な新規細胞死実行因子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松岡正城、松川ふみ、新井洋由、今井浩孝
  • 学会等名: フォーラム２０１６衛生薬学・環境トキシコロジー
  • 発表場所: 昭和大学薬学部旗の台キャンパス （東京都 品川区）
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] 網羅的shRNA ライブラリーによるPHGPx欠損脂質酸化依存的新規細胞死の 実行因子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝、新井洋由、松岡正城
  • 学会等名: 日本過酸化脂質・抗酸化物質学会 第２４回年会
  • 発表場所: 東北大学片平キャンパスさくらホール (宮城県 仙台市）
  • 年月日: 2016-08-20
• [学会発表] 網羅的shRNAライブラリースクリーニングによる脂質酸化依存的新規細胞死の実行因子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝、松岡正城、新井洋由
  • 学会等名: 第１９回 Vitamin E Update Forum
  • 発表場所: 如水会館 （東京都 千代田区）
  • 年月日: 2016-07-25
  • 招待講演
• [学会発表] ＧＰｘ４により制御される脂質酸化依存的新規細胞死 ―フェロトーシスとの関連― (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: 第４回ATAGO Respiratory Expert Seminar
  • 発表場所: 東京慈恵医科大学 中央棟８Ｆ (東京都 港区）
  • 年月日: 2016-06-25
  • 招待講演
• [学会発表] 網羅的ｓｈＲＮＡライブラリースクリーニングによる脂質酸化依存的新規細胞死の実行因子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝、松川ふみ、新井洋由、松岡正城
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第６８回大会
  • 発表場所: 秋田市にぎわい交流館ＡＵ （秋田県 秋田市）
  • 年月日: 2016-06-18
• [学会発表] GPx4 Depletion Induced Novel Lipid Peroxidation Dependent Cell death and Disease (2016)
  • 著者名/発表者名: Imai H.
  • 学会等名: The 13th International Conference on the Chemistry of Selenium and Tellurium (ICCST-13)
  • 発表場所: Gifu Nagaragawa Convention Center (岐阜県 岐阜市）
  • 年月日: 2016-05-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 脂質酸化依存的新規細胞死実行因子Lipo-1遺伝子のスクリーニング (2016)
  • 著者名/発表者名: 小林祈、松川ふみ、松岡正城、今井浩孝
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県 横浜市）
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] ＰＨＧＰｘ欠損により誘導される新規細胞死に対するスフィンゴミエリン合成酵素２（ＳＭＳ２）の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 部坂由衣、大矢梨里香、木下裕香子、原田晋作、大川信子、熊谷剛、今井浩孝
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県 横浜市）
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] ＧＰｘ４欠損によるフェロトーシス様新規細胞死の分子メカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県 横浜市）
  • 年月日: 2016-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] ＰＨＧＰｘにより制御される脂質ヒドロペルオキシド依存的新規細胞死 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: 第３０回日本酸化ストレス学会関東支部会
  • 発表場所: 東海大学代々木キャンパス（ 東京都 渋谷区）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] 脂質酸化依存的新規細胞死（フェロトーシス）と疾患 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: 第３１回Ｗａｋｏワークショップ 細胞死のNew Horizon 細胞死研究の先に見えてきたもの
  • 発表場所: 東京コンファレンスセンター・品川 （ 東京都 品川区）
  • 年月日: 2015-11-04
  • 招待講演
• [学会発表] Ferroptosis regulator GPx4 or Vitamin E in heart prevents cardio sudden death in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Imai, H., Koumura, T. and Matsuoka, M.
  • 学会等名: Japan Australia Meeting on Cell Death
  • 発表場所: Melbourne (Australia)
  • 年月日: 2015-10-22
  • 国際学会
• [学会発表] Suppession of generation of phospholipid hydroperoxide in heart by vitamin or GPx4 prevents cardio sudden death in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Imai, H., Matsuoka, M., Sakamoto, T., Koumura, T. and Kumagai, T.
  • 学会等名: 56th International Conference on the Bioscience of Lipids (ICBL)
  • 発表場所: Puerto Iguazu (Argentina)
  • 年月日: 2015-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] ビタミンＥにより制御される新規フェロトーシス様細胞死と疾患 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: フォーラム２０１５ 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • 発表場所: 神戸学院大学薬学部（ 兵庫県 神戸市）
  • 年月日: 2015-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素２（ＳＭＳ２）は過酸化脂質依存的な新規細胞死を抑制する (2015)
  • 著者名/発表者名: 熊谷剛、大矢梨里香、木下裕香子、原田晋作、大川信子、今井浩孝
  • 学会等名: フォーラム２０１５ 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • 発表場所: 神戸学院大学薬学部 (兵庫県 神戸市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] ビタミンＥにより制御されるフェロトーシス様新規細胞死の抑制因子ＳＭＳ２の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: 第１８回Vitamin E Update Forum
  • 発表場所: 如水会館 (東京 千代田区）
  • 年月日: 2015-08-28
  • 招待講演
• [学会発表] 脂質酸化依存的新規細胞死実行因子の探索とＧＦＰ融合タンパク質を用いた局在とその変動の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林祈、松岡正城、今井浩孝
  • 学会等名: 第２８回北里大学バイオサイエンスフォーラム
  • 発表場所: 北里大学相模原キャンパスＬ２ （ 神奈川県 相模原市）
  • 年月日: 2015-08-06
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素２（ＳＭＳ２）はＰＨＧＰｘ欠損により誘導される新規細胞死を抑制する (2015)
  • 著者名/発表者名: 熊谷剛、大矢梨里香、木下裕香子、原田晋作、大川信子、今井浩孝
  • 学会等名: 第６８回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター (鹿児島県 鹿児島市）
  • 年月日: 2015-06-11
• [学会発表] フェロトーシス様脂質酸化依存的新規細胞死のシグナル伝達経路の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林祈、松川ふみ、原田晋作、松岡正城、今井浩孝
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第６７回大会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂 （ 奈良県 奈良市）
  • 年月日: 2015-06-05
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素２（ＳＭＳ２）はＰＨＧＰｘ欠損による新規細胞死を抑制する (2015)
  • 著者名/発表者名: 持田俊也、大矢梨里香、佐藤智美、木下裕香子、原田晋作、大川信子、熊谷剛、今井浩孝
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第６７回大会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂 （ 奈良県 奈良市）
  • 年月日: 2015-06-05
• [学会発表] 網羅的shRNAライブラリーを用いた脂質酸化依存的な新規細胞死実行因子の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松岡正城、松川ふみ、小林祈、新井洋由、今井浩孝
  • 学会等名: 第５７回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 一橋大学一橋講堂 (東京都 千代田区）
  • 年月日: 2015-05-29
• [学会発表] Novel lipid peroxidation dependent cell death (Ferroptosis like cell death) by deficiency of GPx4 (2015)
  • 著者名/発表者名: Imai, H
  • 学会等名: 2015 Spring Annual Convention of Pharmaceutical Society of Korea
  • 発表場所: OSONG (Korea)
  • 年月日: 2015-04-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 化合物ライブラリーによるＰＨＧＰｘ欠損ＭＥＦ細胞死のメカニズムの解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松岡正城、松川ふみ、原田晋作、新井洋由、今井浩孝
  • 学会等名: 日本薬学会第１３５年会
  • 発表場所: 神戸学院大学 (兵庫県 神戸市）
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] 生体膜リン脂質酸化ホメオスタシスの破綻による新規細胞死機構とその疾患 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: 第９回レドックスライフイノベーションシンポジウム
  • 発表場所: 理化学研究所 横浜キャンパス・交流棟ホール (神奈川県、鶴見）
  • 年月日: 2015-03-12
  • 招待講演
• [学会発表] 化合物ライブラリーを用いたＰＨＧＰｘ欠損新規細胞死のシグナル伝達経路の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松岡正城、松川ふみ、原田晋作、新井洋由、今井浩孝
  • 学会等名: 第２６回ビタミンE研究会
  • 発表場所: 北里大学薬学部（東京都 港区）
  • 年月日: 2015-01-09
• [学会発表] ＰＨＧＰｘ欠損新規細胞死とフェロトーシスとの関連性について (2015)
  • 著者名/発表者名: 島本雄哉、小林祈、松川ふみ、松岡正城、新井洋由、今井浩孝
  • 学会等名: 第２６回ビタミンE研究会
  • 発表場所: 北里大学薬学部（東京都 港区）
  • 年月日: 2015-01-09
• [学会発表] 脂質酸化依存的新規細胞死（フェロトーシス様細胞死）の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松川ふみ、松岡正城、新井洋由、今井浩孝
  • 学会等名: 第８７回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館 (京都市 左京区）
  • 年月日: 2014-10-17
• [学会発表] 脂質酸化依存的新規細胞死のシグナル伝達経路の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松岡正城、松川ふみ、原田晋作、新井洋由、今井浩孝
  • 学会等名: 第８７回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館 (京都市 左京区）
  • 年月日: 2014-10-17
• [学会発表] セレン蛋白質ＧＰｘ４とビタミンＥにより制御される脂質酸化依存的新規細胞死 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: 第２５回日本微量元素学会学術集会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス (岡山県、岡山市）
  • 年月日: 2014-07-03
  • 招待講演
• [学会発表] ビタミンＥは体によいのか？酸化脂質と疾患の関連 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 学会等名: 第１４回日本抗加齢医学会総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場 (大阪府、大阪市）
  • 年月日: 2014-06-08
  • 招待講演
• [学会発表] 化合物ライブラリーを用いた脂質酸化依存的新規細胞死シグナル伝達経路の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝、原田晋作、松岡正城、小川丈博、新井洋由
  • 学会等名: 第５６回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 近畿大学東大阪キャンパス (大阪府 大阪市）
  • 年月日: 2014-06-06
• [図書] 疾患モデルの作成と利用―脂質代謝異常と関連疾患＜下巻＞ 第６節 過酸化リン脂質消去酵素 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今井浩孝
  • 総ページ数: 413
  • 出版者: （株）エル・アイ・シー
• [備考] 北里大学薬学部衛生化学教室ホームページ
  • URL: http://www.pharm.kitasato-u.ac.jp/eisei/eisei/Home.html