• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

生命半金属セレンのダイナミクス制御機構の解明

公募研究

研究領域「生命金属科学」分野の創成による生体内金属動態の統合的研究
研究課題/領域番号 20H05491
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関東北大学

研究代表者

斎藤 芳郎  東北大学, 薬学研究科, 教授 (70357060)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2021年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードセレノプロテインP / lncRNA / L-IST / ApoER2 / リポタンパク質受容体 / スプライシングバリアント / セレン / セレノシステイン / 受容体 / セレノシステインリアーゼ / リサイクリングエンドソーム / セレン運搬 / セレノプロテインP
研究開始時の研究の概要

血漿中の主要なセレン含有タンパク質であるセレノプロテインP(SeP)は、細胞に効率よくセレンを運搬する機能を持つ。これまで、SePは脳や精巣、リンパ球にセレンを効率よく運ぶことが示されているが、その詳細は明らかではない。最近、申請者の研究から、培養細胞の種類によってSePのセレン運搬効率が大きく異なることが明らかとなった。運搬効率のよい細胞ではライソゾームによる分解を経ずにセレンを供給することが示唆され、“SePからセレンのみが外れるダイナミックなセレン運搬機構”が想定された。そこで本研究では、新たに見つかったセレン運搬メカニズムの全容解明を目指して研究を行う。

研究実績の概要

本研究では、生体内における生命半金属セレンの輸送機構に関わる血漿タンパク質セレノプロテインP(SeP)の発現制御およびSePを介したダイナミックなセレン受け渡し機構を分子レベルで解明することを目的としている。本機構に関わる受容体や細胞内小胞輸送、セレン受け渡しに関連する分子の同定を生化学・分子生物学・細胞生物学的手法・プロテオーム解析・ICP-MS解析を駆使して実施する。
SePの発現制御機構に関する研究から、SePの翻訳を抑制する新規lncRNAを同定した。SePの翻訳には、mRNAの3'非翻訳領域に存在するセレノシステイン挿入配列SECISが必須な役割をしている。SePのゲノム配列の解析から、我々はSePのSECIS領域と相補的な配列を有する遺伝子ccdc152を発見した。ccdc152は、RNAとして作用し、SeP mRNAと相互作用し、翻訳に必要なSBP2やリボソームの結合を抑制することでSePの翻訳を抑制することが分かった。lncRNAとして作用する点と、SePの翻訳を抑制することから、lncRNA-Inhibito of Selenoprotein P Translation (L-IST)と命名した。さらに、SePを増加する化合物の探索から、糖尿病予防作用が知られるエピガロカテキンガレートEGCgが同定された。また、SePのセレン輸送経路に関する研究では、ApoER2の多様なアイソフォームにおけるO-linked Sugarドメインの寄与を明らかにした。さらに、SePのセレン輸送経路において、これまでライソゾーム依存的な分解経路が知られていたが、ライソゾームを経ずにセレンを受け渡しする新たな機構が見いだされた。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 11件) 図書 (2件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Modena and Reggio Emilia(イタリア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Heinrich-Heine-University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Modena and Reggio Emilia(イタリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] セレンによる超硫黄分子ターンオーバー2021

    • 著者名/発表者名
      外山 喬士、斎藤 芳郎
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 93 号: 5 ページ: 660-665

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2021.930660

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2021-10-25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a novel endogenous long non-coding RNA that inhibits selenoprotein P translation2021

    • 著者名/発表者名
      Mita Yuichiro、Uchida Risa、Yasuhara Sayuri、Kishi Kohei、Hoshi Takayuki、Matsuo Yoshitaka、Yokooji Tadashi、Shirakawa Yoshino、Toyama Takashi、Urano Yasuomi、Inada Toshifumi、Noguchi Noriko、Saito Yoshiro
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 49 号: 12 ページ: 6893-6907

    • DOI

      10.1093/nar/gkab498

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methylmercury induces neuronal cell death by inducing TNF-α expression through the ASK1/p38 signaling pathway in microglia2021

    • 著者名/発表者名
      Toyama Takashi、Hoshi Takayuki、Noguchi Takuya、Saito Yoshiro、Matsuzawa Atsushi、Naganuma Akira、Hwang Gi-Wook
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 9831-9831

    • DOI

      10.1038/s41598-021-89210-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selenium Transport Mechanism via Selenoprotein P?Its Physiological Role and Related Diseases2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Yoshiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Nutrition

      巻: 8 ページ: 685517-685517

    • DOI

      10.3389/fnut.2021.685517

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diverse cytoprotective actions of vitamin E isoforms- role as peroxyl radical scavengers and complementary functions with selenoproteins2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Yoshiro
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine

      巻: 175 ページ: 121-129

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2021.08.234

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipid peroxidation products as a mediator of toxicity and adaptive response-The regulatory role of selenoprotein and vitamin E2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Yoshiro
    • 雑誌名

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      巻: 703 ページ: 108840-108840

    • DOI

      10.1016/j.abb.2021.108840

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Point mutation bias in SARS-CoV-2 variants results in increased ability to stimulate inflammatory responses2020

    • 著者名/発表者名
      Kosuge Masato、Furusawa-Nishii Emi、Ito Koyu、Saito Yoshiro、Ogasawara Kouetsu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 17766-17766

    • DOI

      10.1038/s41598-020-74843-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 必須微量元素セレンを含むアミノ酸の代謝と疾患-新たな輸送経路と生体内レドックス制御2021

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳郎
    • 学会等名
      第11回 新アミノ酸分析研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 膵β細胞のインスリン分泌におけるセレノプロテインの機能ーリソソーム活性の制御2021

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳郎
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セレノプロテインと抗加齢医学-糖尿病とレドックス制御2021

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳郎
    • 学会等名
      第21回日本抗加齢医学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セレノプロテインPの抗酸化機能と疾患-その発現と細胞内抗酸化システムの変化2021

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳郎
    • 学会等名
      第74回日本酸化ストレス学会/第21回日本NO学会 合同学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Janus Face of Antioxidative Selenoprotein P: Friend or Foe?2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Saito
    • 学会等名
      Virtual 2021 Annual Meeting and ToxExpo
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 抗酸化因子セレノプロテインPの機能と疾患-両刃の剣としての必須微量元素セレン2021

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レドックス制御因子セレノプロテインPの発現制御と疾患2021

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳郎
    • 学会等名
      第1回レドックスR&D戦略委員会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セレノプロテインPを介した新規セレン輸送メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳郎
    • 学会等名
      第73回 日本酸化ストレス学会/第20回日本NO学会 合同学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生命半金属セレンのダイナミクス制御機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳郎
    • 学会等名
      フォーラム2020衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セレンー硫黄代謝の接点およびクロストーク:生体内における識別とその制御2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳郎
    • 学会等名
      第47回 日本毒性学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血漿セレン含有タンパク質セレノプロテインPを標的とした生活習慣病の予防・治療法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳郎
    • 学会等名
      第61回 日本生化学会中国・四国支部例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 生命金属ダイナミクス~生体内における金属の挙動と制御~2021

    • 著者名/発表者名
      城 宜嗣、津本 浩平
    • 総ページ数
      564
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 食と健康を結ぶメディカルサイエンス2020

    • 著者名/発表者名
      内田 浩二
    • 総ページ数
      242
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103879
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院薬学研究科 代謝制御薬学分野

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~taisya/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院薬学研究科 代謝制御薬学分野

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~taisya/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] グリオブラストーマの治療薬のスクリーニング方法、治療薬、予後判定方法2021

    • 発明者名
      斎藤芳郎、外山喬士、杉浦ひかり
    • 権利者名
      斎藤芳郎、外山喬士、杉浦ひかり
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] セレノプロテインPを標的としたグリオブラストーマ治療薬2020

    • 発明者名
      斎藤芳郎、杉浦あかり、外山喬士
    • 権利者名
      斎藤芳郎、杉浦あかり、外山喬士
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-171561
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi