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

2018 年度 実績報告書

• 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: 翻訳後修飾

研究実績の概要

ヘムオキシゲナーゼ(HO)は、生体内でヘムを分解して代謝的にCOを発生する酵素として知られているが、過剰のCO生成は生体毒となるため、HO活性は厳密に制御されていると考えられる。本課題においては、その活性制御の鍵となる翻訳後修飾を探ることを目的としている。これまでHOは、ミクロソーム酵素として知られていたが、前年までも研究結果において、各種刺激によって、ミトコンドリア、核、カベオラなど、種々の細胞内小器官に局在することが明らかになった。今年度は、特に核に移行したHOの翻訳後修飾に着目して研究を進めた。A549細胞、およびNIH3T3細胞をHypoxiaで刺激した後、免疫沈降法によってHO-1を単離し、Peptide-Mass-Fingerprinting法によるMS解析を行った。その結果、核に局在するHO-1は膜結合部分が完全に排除されていることが確認された。MS/MS解析によって詳細な配列解析を行った結果、Ser275とPhe276のアミノ酸間で切断されていることが明らかになった。そこで、この部分の点変異体(S275A, F276L)を作成した。この変異体をA549細胞にトランスフェクトし、Hypoxiaで刺激した後、HO-1の局在を調べた結果、核内への局在は観測されなかった。また、昨年度同定した核内局在HOのアセチル化部位であるLys243とLys256の変異体(K243A, K256A)を作成し、その性質を調べた結果、野生型よりも細胞内寿命が長くなることが確認された。

研究成果

• [雑誌論文] Selection of DNA aptamer that blocks the fibrillogenesis of a proteolytic amyloidogenic fragment of β2m. (2018)
  • 著者名/発表者名: Fukasawa, K., Higashimoto, Y., Ando, Y., Motommiya, Y.
  • 雑誌名: Ther. Apher. Dial. 巻: 22 ページ: 61-66
  • DOI: 10.1111/1744-9987.12591.
  • 査読あり
• [雑誌論文] RAGE-aptamer attenuates deoxycorticosterone acetate/salt-induced renal injury in mice. (2018)
  • 著者名/発表者名: aguchi K, Yamagishi SI, Yokoro M, Ito S, Kodama G, Kaida Y, Nakayama Y, Ando R, Yamada-Obara N, Asanuma K, Matsui T, Higashimoto Y, Brooks CR, Ueda S, Okuda S, Fukami K.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 8 ページ: 2686-2698
  • DOI: 10.1038/s41598-018-21176-5.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advanced glycation end products evoke inflammatory reactions in proximal tubular cells via autocrine production of dipeptidyl peptidase-4. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kaifu K, Ueda S, Nakamura N, Matsui T, Yamada-Obara N, Ando R, Kaida Y, Nakata M, Matsukuma-Toyonaga M, Higashimoto Y, Fukami K, Suzuki Y, Okuda S, Yamagishi SI.
  • 雑誌名: Microvasc. Res. 巻: 120 ページ: 90-93
  • DOI: 10.1016/j.mvr.2018.07.004.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crucial role of RAGE in inappropriate increase of smooth muscle cells from patients with pulmonary arterial hypertension. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Sakaguchi M, Matsubara H, Akagi S, Sarashina T, Ejiri K, Akazawa K, Kondo M, Nakagawa K, Yoshida M, Miyoshi T, Ogo T, Oto T, Toyooka S, Higashimoto Y, Fukami K, Ito H.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 13 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0203046.
  • 査読あり
• [学会発表] マイクロアレイのメタ解析による遺伝子の持つ機能範囲の推定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂口達也、東元祐一郎
  • 学会等名: 平成30年度日本生化学会九州支部例会
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ-2に対するカベオリン-1由来ペプチドのへミン競合的な結合と酵素活性阻害 (2018)
  • 著者名/発表者名: 平順一、武本美沙希、上岡歩美、東元祐一郎、坂本寛
  • 学会等名: 平成30年度日本生化学会九州支部例会
• [学会発表] Selection of DNA Aptamer that Block the Fibrillogenesis of a Proteolytic Amyloidogenic Fragment of β2m (ΔN6β2m) (2018)
  • 著者名/発表者名: 東元祐一郎、深澤伽音、安東 由喜雄、本宮 善恢
  • 学会等名: 第4回日本核酸医薬学会年会
• [学会発表] 終末糖化産物受容体(RAGE)アプタマーは動物モデルの糖尿病性腎症の発症・憎悪、悪性黒色腫の増殖・転移を抑制する (2018)
  • 著者名/発表者名: 松井孝憲、東元祐一郎、中村信孝、山岸昌一
  • 学会等名: 第4回日本核酸医薬学会年会
• [学会発表] 発現相関遺伝子群による遺伝子の影響範囲推定法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂口達也、東元祐一郎
  • 学会等名: 第7回生命医薬情報学連合大会
• [学会発表] 発現相関遺伝子群による包括的な遺伝子機能推定法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂口達也、東元祐一郎
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 終末糖化産物受容体(RAGE)アプタマーは動物の糖尿病腎症の発症・増悪と悪性黒色腫の増殖・転移を阻害する (2018)
  • 著者名/発表者名: 松井孝憲、中村信孝、東元祐一郎、山岸昌一
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会