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2018 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, 医学研究科, 教授 (10323289)

研究分担者 鈴木 隆史  東北大学, 医学系研究科, 講師 (70508308)
濱崎 純  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80533588)
研究期間 (年度) 2014-07-10 – 2019-03-31
キーワードNrf2 / プロテアソーム / Keap1 / eIF2alpha / ミトコンドリア / 酸化ストレス
研究実績の概要

1.酸素ストレスで活性化する転写因子ネットワークの解析 1) Nrf2と相互作用する因子GCN1L1の機能をGCN1L1 KO MEF(mouse embryonic fibroblasts)を用いて解析し、GCN1L1 KO MEFにおいてはアミノ酸飢餓に加えて紫外線によるeIF2alphaのリン酸化応答が減弱していることを明らかにした。また、GCN1L1 KO MEFはミトコンドリアから恒常的にスーパーオキシドを産生するMitoParaquatに対する感受性が増加していることを明らかにした。2) 転写因子Nrf2の制御因子であるKeap1の酸化ストレスセンサーの解析を進めた。過酸化水素に応答してNrf2の活性化を引き起こすのに必要なKeap1の鍵センサーシステイン残基に変異を導入したマウスを用いて個体レベルの評価に成功した。
2.プロテアソーム機能と酸化ストレスのクロストークの解析
プロテアソームモニターマウスを作成し、プロテアソームが細胞内で「古く」なることで会合因子に変化が生じることおよび酸化修飾の上昇を明らかにした。さらに、この細胞を用いたスクリーニングにより細胞内でのプロテアソームターンオーバーに働くリン酸化酵素CK2αを同定した。
3. ヘムオキシゲナーゼ1(HO-1)の抗老化に関する機能解析
HO-1遺伝子発現領域制御下でDsRFPを発現するHO-1-DsRFP ノックインマウスと各種Keap1センサーシステイン残基変異マウスとの複合マウスを作製することにより、Nrf2活性化を評価可能な系を構築することに成功した。また、HO-1 KO MEFにおいてMitoParaquatに対する感受性を解析したが、有意な差は観察されなかった。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 132.Concomitant Nrf2- and ATF4-activation by Carnosic Acid Cooperatively Induces Expression of Cytoprotective Genes.2019

    • 著者名/発表者名
      Mimura J, Inose-Maruyama A, Taniuchi S, Kosaka K, Yoshida H, Yamazaki H, Kasai S, Harada N, Kaufman RJ, Oyadomari S, Itoh K
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 20 ページ: -

    • DOI

      10.3390/ijms20071706.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of ISR-ATF4 pathway and its cross talk with Nrf2 in mitochondrial quality control2019

    • 著者名/発表者名
      Kasai S, Yamazaki H, Tanji K, Mate Janos Engler, Matsumiya, Itoh K.
    • 雑誌名

      J Clin Biochem Nutr

      巻: 64 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3164/jcbn.18-37.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shigella effector IpaH4.5 targets 19S regulatory subunit RPN13 in the 26S proteasome to dampen cytotoxic T lymphocyte activation.2019

    • 著者名/発表者名
      Otsubo R, Mimura H, Ashida H, Hamazaki J, Murata S, Sasakawa C.
    • 雑誌名

      Cell Microbiol.

      巻: 21 ページ: e12974

    • DOI

      10.1111/cmi.12974.

  • [雑誌論文] Emerging regulatory role of Nrf2 in iron, heme and hemoglobin metabolism in physiology and disease.2018

    • 著者名/発表者名
      Kasai S, Mimura J, Ozaki T, Itoh K.
    • 雑誌名

      Front. Vet Sci

      巻: 5 ページ: 242

    • DOI

      10.3389/fvets.2018.00242.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] C151 in KEAP1 is the main cysteine sensor for the cyanoenone class of NRF2 activators, irrespective of molecular size or shape2018

    • 著者名/発表者名
      Dayalan Naidu S, Muramatsu A, Saito R, Asami S, Honda T, Hosoya T, Itoh K, Yamamoto M, Suzuki T, Dinkova-Kostova AT
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 8 ページ: 8037

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26269-9.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Involvement of GCN1L1-GCN2 in mitochondrial dysfunction-induced ATF4 activation2019

    • 著者名/発表者名
      Shuya Kasai, Ken Itoh
    • 学会等名
      Keystone symposia, Mitochondrial Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] Ribosome binding protein GCN1L1 controls cell cycle and is essential for embryonic development2019

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Yamazaki, Shuya Kasai, Junsei Mimura, Peng Ye, Atsushi Inose Maruyama, Ken Itoh
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societieds
    • 国際学会
  • [学会発表] Prevention of Age-related Degenerative Diseases by Nrf2-based Early Intervention.2018

    • 著者名/発表者名
      Itoh K.
    • 学会等名
      WCP2018 KYOTO
    • 国際学会
  • [学会発表] ROLE OF GCN1L1 IN MAMMALIAN MITOCHONDRIAL QUALITY CONTROL2018

    • 著者名/発表者名
      KEN ITOH, SHUYA KASAI
    • 学会等名
      Targetting Mitochondria 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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