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2014 年度 実績報告書

酸素ストレス感受性転写因子ネットワークによる生体内レドックス環境調節機構の解明

計画研究

研究領域酸素を基軸とする生命の新たな統合的理解
研究課題/領域番号 26111010
研究機関弘前大学

研究代表者

伊東 健  弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10323289)

研究分担者 鈴木 隆史  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70508308)
濱崎 純  東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (80533588)
研究期間 (年度) 2014-06-27 – 2019-03-31
キーワードミトコンドリア / プロテアソーム / ヘムオキシゲナーゼ1 / Nrf2 / 酸化ストレス
研究実績の概要

1.FIS-mCherry-GFPの融合タンパク質をHeLa細胞に安定形質導入して、lysosomeによるミトコンドリアの分解を効率よくモニタリングできる細胞の作成に成功した。現在、観察されている現象がマイトファジーによるものかMitochondria derived vesicle(MDV)によるものかを解析している。
2.HaCat細胞においてノックイン型のNrf2活性化を検出するreporter細胞を作成した。マクロファージを用いて転写因子Nrf2のChIP-seq解析を行った結果、肝細胞や繊維芽細胞を用いた解析では見られなかった新規のNrf2標的遺伝子を見出すことに成功した。また、Nrf2を制御するユビキチンライゲースKeap1のセンサーシステイン残基の解析を行った結果、プロスタグランジンによるNrf2活性化に必要な鍵センサーを見出すことに成功した。また、グリオーマ細胞においては、Nrf2とATF4の同時活性化によるxCTの発現誘導が種々のプロテアソーム阻害剤による毒性効果に対して防御的に働くことが明らかになった。
3.新たに作製したユビキチン化タンパク質認識不全マウスの表現型解析により、これまで報告していたプロテアソーム会合不全を呈するPAC1 KOマウスとは異なる機能障害(基質認識)においても酸化ストレス応答が惹起されることを見出した。すなわち、プロテアソームによるユビキチン化タンパク質の重篤な分解不全時に酸化ストレス応答が惹起されることを見出した。また、ショウジョウバエにおいてプロテアソーム機能低下による表現型を指標とした遺伝学的スクリーニングによりプロテアソーム機能調節候補因子を同定し、生化学・細胞生物学的にプロテアソーム機能調節への分子メカニズムを解析した。さらに、プロテアソーム会合因子として同定していたPI31 KOマウスの作成に成功し、臓器特異的PI31 KOマウスを用いた生理機能解析を推進中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

個別の解析が進むと同時に、種々のスクリーニング系も立ち上がった。がん細胞においては、プロテアソーム阻害による毒性制御にNrf2の経路が関与することが明らかになった。

今後の研究の推進方策

個々の研究を進めるとともに、分担者との密接な研究協力を押し進める。ミトコンドリア、プロテアソームとKeap1-Nrf2経路とのクロストークの研究をより推進する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Characterization of the testis-specific proteasome subunit α4s in mammals.2015

    • 著者名/発表者名
      Uechi H, Hamazaki J, Murata S.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 18 ページ: 12365-1234

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.558866.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nrf2- and ATF4-dependent upregulation of xCT modulates the sensitivity of T24 bladder carcinoma cells to proteasome inhibition.2014

    • 著者名/発表者名
      Ye P, Mimura J, Okada T, Sato H, Liu T, Maruyama A, Ohyama C, Itoh K.
    • 雑誌名

      Mol. Cell. Biol.

      巻: 34 ページ: 3421-3434

    • DOI

      10.1128/MCB.00221-14.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-coding RNA derived from the region adjacent to the human HO-1 E2 enhancer selectively regulates HO-1 gene induction by modulating Pol II binding.2014

    • 著者名/発表者名
      Maruyama A, Mimura J, Itoh K.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 42 ページ: 13599-13614

    • DOI

      doi: 10.1093/nar/gku1169.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Myeloid lineage-specific deletion of antioxidant system enhances tumor metastasis.2014

    • 著者名/発表者名
      Hiramoto K, Satoh H, Suzuki T, Moriguchi T, Pi J, Shimosegawa T, Yamamoto M.
    • 雑誌名

      Cancer Prev. Res.

      巻: 7 ページ: 835-844

    • DOI

      10.1158/1940-6207.CAPR-14-0094

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Keap1 inhibition attenuates glomerulosclerosis.2014

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Y, Shimizu A, Pastan I, Taguchi K, Naganuma E, Suzuki T, Hosoya T, Yokoo T, Saito A, Miyata T, Yamamoto M, Matsusaka T.
    • 雑誌名

      Nephrol. Dial. Transplant.

      巻: 29 ページ: 783-791

    • DOI

      10.1093/ndt/gfu002.

    • 査読あり
  • [学会発表] Keap1 Cys273 and Cys288 are functional sensors for 15d-PGJ2 to activate Nrf2 signaling.2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T, Saito R, Hiramoto K, Iso T, Yamamoto M.
    • 学会等名
      The Keap1/Nrf2 Pathway in Health and Disease
    • 発表場所
      Cambridge, UK.
    • 年月日
      2015-01-06 – 2015-01-08
  • [学会発表] Development of a novel neuroprotective strategy by the cooperative transcriptional network centered on Nrf22014

    • 著者名/発表者名
      Itoh K.
    • 学会等名
      SFRBM Annual meeting 2014
    • 発表場所
      Seattle
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-23
    • 招待講演
  • [学会発表] リボソーム結合因子GCN1L1および転写因子ATF4との相互作用によるNrf2応答機構の調節機構2014

    • 著者名/発表者名
      伊東健.
    • 学会等名
      基盤S公開シンポジウム「レドックス制御」
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-10-27
  • [学会発表] 哺乳類プロテアソームにおけるユビキチン化タンパク質認識機構と脱ユビキチン化機構の遺伝学的解析2014

    • 著者名/発表者名
      濱崎純、村田茂穂.
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Nrf2- and ATF4-dependent up-regulation of xCT modulates the sensitivity of T24 bladder carcinoma cells to proteasome inhibition2014

    • 著者名/発表者名
      Ye P, Mimura J, Okada T, Sato H, Liu T, Maruyama A, Ohyama C, Itoh K.
    • 学会等名
      8th International Conference on Heme Oxygenases
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [備考] 弘前大学大学院医学研究科附属高度先進医学研究センター分子生体防御学講座

    • URL

      http://www.med.hirosaki-u.ac.jp/~admed/department/index.html

  • [備考] 東北大学大学院医学系研究科医化学分野

    • URL

      http://www.dmbc.med.tohoku.ac.jp/official/index.html

  • [備考] 東京大学大学院薬学系研究科蛋白質代謝学教室

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~tanpaku/

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公開日: 2016-06-01  

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