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2012 年度 実績報告書

新規シグナル分子ニトロcGMPによるオートファジー誘導機構の解明と創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 12J06857
研究機関東北大学

研究代表者

伊藤 千秋  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

キーワードcGMP / S-グアニル化
研究概要

当研究室のこれまでの研究で、内因性化合物であるニトロcGMPはタンパク質分解機構の一つであるオートファジー活性能があり、細胞に感染した細菌の排除を促進することがわかっている。その詳細なメカニズムを明らかにするため、ニトロcGMPによるタンパク質修飾反応(S-グアニル化反応)とオートファジー誘導の関係性を検証した。
S-グアニル化修飾ありのタンパク質となしのタンパク質でそれぞれコートさせたラテックスビーズを細胞に取り込ませ、オートファジーによる認識の割合を、ビーズ周囲へのオートファジーのマーカータンパク質LC3の集積により検証した。結果、S-グアニル化修飾ありのタンパク質をコートさせたラテックスビーズは、修飾なしのタンパク質をコートさせたラテックズビーズよりも高い割合でオートファジーに認識されることがわかった。また、細胞に感染させた細菌の表面がS-グアニル化されることがS-グアニル化を認識する抗体を用いた免疫染色でも明らかになり、菌感染系におけるS-グアニル化とオートファジーの関係についてさらなる解明を急いでいる。
オートファジー誘導化合物は、感染症に加えてパーキンソン病や八ンチントン病等の神経疾患に対する薬として期待されている。ハンチントン病モデル細胞(ポリグルタミン発現、アグリゲート形成細胞)でも誘導体の活性を評価するために、実験系を立ち上げた。今後実験条件を整え、菌の排除能に加えてアグリゲート排除能も評価していく。

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

本研究で目的としていた、化合物の生理活性と化合物による修飾反応に深い関連性を認めることができたため。誘導体の合成、活性評価も開始できたため。

今後の研究の推進方策

菌表面で何がS-グアニル化されているか、S-グアニル化を認識するアダプタータンパク質は何かを明らかにする必要がある。はじめは、菌の排除に関与するとしてすでに知られているアダプタータンパク質をノックアウト・ノックダウンした時の影響を見ることから始める。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Nitric oxide promotes recycling of 8-nitro-cGMP, a cytoprotectivemediator, into intact cGMP in cells2012

    • 著者名/発表者名
      Yohei Saito, Tomohiro Sawa, Jun Yoshitake, Chiaki Ito, Shigemoto Fujii, Takaaki Akaike and Hirokazu Arimoto
    • 雑誌名

      Moi BioSyst

      巻: 8 ページ: 2909-2915

    • DOI

      10.1039/c2mb25189b.

    • 査読あり
  • [学会発表] Effects of nitrated cGMP on the host defense against intracellular bacteria2012

    • 著者名/発表者名
      OChiaki Ito, Yohei Saito, Takashi Nozawa, Shigemoto Fujii, Tomohiro Sawa, Takaaki Akaike, Ichiro Nakagawa and Hirokazu Arimoto.
    • 学会等名
      EMBO Conference Series Chemical Biology 2012
    • 発表場所
      EMBL Heidelberg, Germany
    • 年月日
      2012-09-27
  • [学会発表] ニトロcGMPの細胞内細菌排除に与える効果2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤千秋、斎藤洋平、野澤孝志、澤智裕、赤池孝章、中川一路、有本博一
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第七回年会
    • 発表場所
      京都大学 百周年記念ホール
    • 年月日
      2012-06-08

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公開日: 2014-07-16  

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