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2016 年度 実施状況報告書

翻訳後修飾によるヘムオキシゲナーゼの機能調節とその破綻による疾患発症との関係

研究課題

研究課題/領域番号 16K07307
研究機関久留米大学

研究代表者

東元 祐一郎  久留米大学, 医学部, 教授 (40352124)

研究分担者 坂口 達也  久留米大学, 医学部, 助教 (00757031)
松井 孝憲  久留米大学, 医学部, 講師 (10425233)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードヘムオキシゲナーゼ / 翻訳後修飾
研究実績の概要

ヘムオキシゲナーゼ(HO)は、生体内で代謝的にCOを生成する唯一の酵素であり、内因性のCOの大部分は、HO反応によって生成される。一方で過剰のCO生成は生体毒となるため、COの発生源であるHOの活性は厳密に制御されていると考えられるが、その詳細は明らかではない。一方、HOはこれまで小胞体膜結合型酵素として知られていたが、我々のこれまでの研究では、カベオラや核内にも存在することが明らかになり、その細胞内寿命は各局在によって異なることが考えられた。今回、HO1とHO2およびその膜貫通領域を排除した可溶型酵素のcDNAをpcDNA31にサブクローニングし、A549, NIH3T3, PC3, HEK293T, renal cellにトランスフェクトし、各種誘導剤を用いて、その細胞局在について検討した。その結果、Rat renal cellをCo-PPXで刺激した場合にはミトコンドリアに、A549、PC3をheminで刺激した場合には、それぞれミトコンドリア、細胞質、核に局在することが明らかになった。また、NIH3T3をhypoxiaで刺激すると核に優先的に局在することを明らかにした。さらに、マウス腹膜マクロファージをLPSで刺激すると、HOはカベオラに優先的に局在することを明らかにした。一方、前年度までに我々は、HOが高度にユビキチン化されることを明らかにしていた。そこで今回、HCT116をプロテアソーム阻害剤であるボルテゾミブで処理すると、HO1のLys39, Lys69, Lys86, Lys148, Lys153, Lys243がユビキチン化されることを質量分析によるペプチドマッピングによって同定した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初、翻訳後修飾の有無に着目して検討する予定だったが、これまでの実験によって、HOは小胞体だけではなく、ミトコンドリア、核、カベオラなど様々な細胞小器官に局在することが明らかになり、その局在のメカニズムが翻訳後修飾によるものかどうかを検討することにした。一方で、前年度までに、HOがユビキチン化されていることを証明していたため、並行してそのユビキチン化部位の決定を行った結果、いくつかのリジン残基の修飾を同定することができた。

今後の研究の推進方策

HOが様々な誘導剤、刺激剤、細胞種によって局在が変化することが明らかになったため、その局在の変化にも翻訳後修飾が関係している可能性がある。そこで、HO寿命に係るユビキチン分解の解明と並行して、各種局在型HOの翻訳後修飾の有無についても検討を行っていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

年度末に発注した合成オリゴおよび海外発注品のELISAキットの納品が次年度になったため。

次年度使用額の使用計画

上記の合成オリゴおよび海外発注品のELISAキットの納品はすでに完了している。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] BMC Complement Altern Med.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi Y, Matsui T, Isami F, Abe Y, Sakaguchi T, Higashimoto Y, Yamagishi SI.
    • 雑誌名

      N-butanol extracts of Morinda citrifolia suppress advanced glycation end products (AGE)-induced inflammatory reactions in endothelial cells through its anti-oxidative properties.

      巻: 17 ページ: 137

    • DOI

      10.1186/s12906-017-1641-3.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphorylation of clustered serine residues in the N-terminus of BPS domain negatively regulates formation of the complex between human Grb14 and insulin receptor.2017

    • 著者名/発表者名
      Taira J, Kida Y, Inatomi K, Komatsu H, Higashimoto Y, Sakamoto H.
    • 雑誌名

      J Biochem.

      巻: - ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1093/jb/mvx007.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phytochemicals against advanced glycation end products (AGEs) and the receptor system.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi SI, Matsui T, Ishibashi Y, Isami F, Abe Y, Sakaguchi T, Higashimoto Y.
    • 雑誌名

      Curr Pharm Des.

      巻: 23 ページ: 1135-1141

    • DOI

      10.2174/1381612822666161021155502.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glycation and cardiovascular disease in diabetes: A perspective on the concept of metabolic memory.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi SI, Nakamura N, Matsui T.
    • 雑誌名

      J Diabetes.

      巻: 9 ページ: 141-148

    • DOI

      10.1111/1753-0407.12475.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of heparin molecular size on the induction of C- terminal unfolding in β2-microglobulin.2016

    • 著者名/発表者名
      Fukasawa K, Higashimoto Y, Motomiya Y, Uji Y, Ando Y.
    • 雑誌名

      Mol Biol Res Commun.

      巻: 5 ページ: 225-232

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Protective Role of PEDF-Derived Synthetic Peptide Against Experimental Diabetic Nephropathy.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi Y, Matsui T, Taira J, Higashimoto Y, Yamagishi S.
    • 雑誌名

      Horm Metab Res.

      巻: 48 ページ: 613-619

    • DOI

      10.1055/s-0042-108448.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] β2-ミクログロブリンの折り込み障害2016

    • 著者名/発表者名
      本宮善恢、東元祐一郎、宇治義則
    • 雑誌名

      腎と骨代謝

      巻: 29 ページ: 207-215

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sulforaphane reduces advanced glycation end products (AGEs)-induced inflammation in endothelial cells and rat aorta.2016

    • 著者名/発表者名
      Matsui T, Nakamura N, Ojima A, Nishino Y, Yamagishi SI.
    • 雑誌名

      Nutr Metab Cardiovasc Dis.

      巻: 26 ページ: 797-807

    • DOI

      10.1016/j.numecd.2016.04.008.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Serum Levels of Growth Differentiation Factor 11 Are Independently Associated with Low Hemoglobin Values in Hemodialysis Patients.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi S, Matsui T, Kurokawa Y, Fukami K.
    • 雑誌名

      Biores Open Access.

      巻: 5 ページ: 155-158

    • DOI

      10.1089/biores.2016.0015.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protective role of sulphoraphane against vascular complications in diabetes.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi S, Matsui T.
    • 雑誌名

      Pharm Biol.

      巻: 54 ページ: 2329-2339

    • DOI

      10.3109/13880209.2016.1138314.

    • 査読あり
  • [学会発表] AGEアプタマーはバルーンにより損傷したラット頚動脈中における新生血管内膜の過形成を抑制する2016

    • 著者名/発表者名
      東元祐一郎、尾嶋亜弥子、小田えり子、松井孝憲、山岸昌一
    • 学会等名
      第2回日本核酸医薬学会年会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2016-11-16
  • [学会発表] 終末糖化産物受容体(RAGE)のDNAアプタマーはラットの糖尿病腎症を改善する2016

    • 著者名/発表者名
      松井孝憲、東元祐一郎、山岸昌一
    • 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
      2016-09-26
  • [学会発表] RAGE-DNA aptamerはAGEs-RAGE系を抑制しMR活性腎障害を改善する2016

    • 著者名/発表者名
      田口顕正、山岸昌一、松井孝憲、東元祐一郎、淺沼克彦、上田誠二、深水圭
    • 学会等名
      第59回日本腎臓学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-06-17
  • [学会発表] エリスロフェロン測定系での血清中夾雑タンパクの影響2016

    • 著者名/発表者名
      田中賢治、東元祐一郎、深澤伽音、本宮康樹、益田眞理、大貫雅弘、本宮善恢
    • 学会等名
      第61回日本透析医学会学術集会・総会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-06-10
  • [学会発表] RAGE-DNA APTAMER IMPROVES MR-ASSOCIATED RENAL INJURY THROUGH RAC1-MEDIATED MR ACTIVATION2016

    • 著者名/発表者名
      田口顕正、山岸昌一、松井孝憲、東元祐一郎、淺沼克彦、上田誠二、深水圭
    • 学会等名
      第53回欧州腎臓学会・欧州透析移植学会
    • 発表場所
      Austria Center Vienna (オーストリア・ウィーン)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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