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2018 年度 実施状況報告書

ストレスセンサーKeap1による転写因子Nrf2活性制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0183
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 隆史  東北大学, 医学系研究科, 講師 (70508308)

研究期間 (年度) 2018 – 2020
キーワードNrf2 / Keap1
研究実績の概要

Nrf2は酸化ストレス・異物代謝に関わる遺伝子群を統一的に制御して、生体防御に働く転写因子である。Nrf2は、非刺激下ではKeap1-Cul3を構成因子とするユビキチンリガーゼ複合体によりユビキチン化され、プロテアソームにより迅速に分解されている。Keap1はセンサー分子として機能し、酸化ストレス刺激を感知するとNrf2のユビキチン化反応を停止する。その結果、安定化したNrf2は核内に蓄積して種々の標的遺伝子の転写を活性化する。Keap1分子は複数のシステイン残基をセンサーとして保持し、それらを使い分けて多様なストレス刺激に対する応答を可能にするが、これらのシステイン残基の使い分けの分子機構の詳細はよくわかっていない。本研究では、ストレス応答におけるNrf2活性化の分子基盤、特にKeap1によるユビキチン化反応の調節機構の解明を目指す。
Nrf2誘導剤の供与およびその化学的性質について助言を頂くため、また、発がん実験とその解析方法について助言をいただき共同研究を実施するため、当該年度は、共同研究者に連絡を取り、渡航スケジュールについてメールにて打ち合わせを行った。詳細な実験計画の打ち合わせを行うため、今年度中に渡航を予定している。

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

2018年度中に打ち合わせを行うため短期渡航を予定していたが、共同研究先の都合とスケジュールを合わせることが難しかったため、実施することができなかった。

今後の研究の推進方策

Dinkova-Kostova教授には、Nrf2誘導剤(TBE-31やイソチオシアネート化合物など)の供与およびその化学的性質について助言を頂き、共同研究を実施する。渡航前に私たちの研究室で各種Keap1変異体を発現する細胞株やNrf2、Keap1、Cul3の精製タンパク質を調整する。国内で調整した細胞株や精製タンパク質をUniversity of Dundeeへ持参し、Dinkova-Kostova教授から供与頂くNrf2誘導剤を添加することで、Nrf2活性に与える影響や三者複合体の構造変化を調べる。必要であれば、帰国後も実験を継続する。特に、Nrf2誘導剤の種類による違いがあるのか否かを明らかにする。その他の遺伝子発現解析などは国内に持ち帰り解析を実施する。実験の詳細について事前打ち合わせや準備を行うための渡航も計画している。
Kensler教授には、発がん実験とその解析方法について助言をいただき、私たちの研究室で作成した活性酸素種センサー欠失Keap1を発現するマウス由来の細胞を用いて発がんによる影響を協力して調べる。渡航前に、私たちの研究室で活性酸素種センサー欠失Keap1発現マウスからMEF細胞を調整する。これをKensler教授の研究室へ持参して、Kensler教授から供与いただく各種の発がん物質(ベンツピレンやアフラトキシンなど)を暴露し、その影響を調べる。具体的には、発がん物質によるDNA障害やDNA修飾体の測定、細胞死などを調べる。また、必要であれば、帰国後も実験を継続する。特に、遺伝子発現解析などは国内に持ち帰り解析を実施する。実験の詳細について事前打ち合わせや準備を行うための渡航も計画している。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structural instability of IκB kinase β promotes autophagic degradation through enhancement of Keap1 binding2018

    • 著者名/発表者名
      Kanamoto Mayu、Tsuchiya Yoshihiro、Nakao Yuki、Suzuki Takafumi、Motohashi Hozumi、Yamamoto Masayuki、Kamata Hideaki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: e0203978

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0203978

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Macrophages Switch Their Phenotype by Regulating Maf Expression during Different Phases of Inflammation2018

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Kenta、Iida Mayumi、Ikeda Naoki、Moriyama Shigetaka、Hamada Michito、Takahashi Satoru、Kitamura Hiroshi、Watanabe Takashi、Hasegawa Yoshinori、Hase Koji、Fukuhara Takeshi、Sato Hideyo、Kobayashi Eri H.、Suzuki Takafumi、Yamamoto Masayuki、Tanaka Masato、Asano Kenichi
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 201 ページ: 635~651

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1800040

    • 査読あり
  • [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 Sharadha、Muramatsu Aki、Saito Ryota、Asami Soichiro、Honda Tadashi、Hosoya Tomonori、Itoh Ken、Yamamoto Masayuki、Suzuki Takafumi、Dinkova-Kostova Albena T.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 8037

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26269-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hyperactivation of Nrf2 leads to hypoplasia of bone in vivo2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Eiki、Suzuki Takafumi、Morita Masanobu、Taguchi Keiko、Tsuchida Kohei、Motohashi Hozumi、Doita Minoru、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 23 ページ: 386~392

    • DOI

      10.1111/gtc.12579

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenethyl Isothiocyanate, a Dual Activator of Transcription Factors NRF2 and HSF12018

    • 著者名/発表者名
      Dayalan Naidu Sharadha、Suzuki Takafumi、Yamamoto Masayuki、Fahey Jed W.、Dinkova-Kostova Albena T.
    • 雑誌名

      Molecular Nutrition & Food Research

      巻: 62 ページ: 1700908~1700908

    • DOI

      10.1002/mnfr.201700908

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Structural and functional analyses of oxidative stress response by Keap1-Nrf2 system.2018

    • 著者名/発表者名
      45. Seizo Koshiba, Tatsuro Iso, Jin Inoue, Aki Muramatsu, Takafumi Suzuki, Takanori Kigawa and Masayuki Yamamoto
    • 学会等名
      28th ICMRBS,
  • [学会発表] システイン反応性Nrf2誘導剤に対する応答を欠失したKeap1変異体の創出2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆史、村松亜紀、斎藤良太, 磯達朗、山本雅之
    • 学会等名
      第91回日本生化学大会
  • [学会発表] Keap1酸化ストレスセンサーの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      村松亜紀、鈴木隆史、斎藤良太, 磯達朗、須田博美、守田匡伸、山本雅之
    • 学会等名
      第91回日本生化学大会
  • [学会発表] Keap1-Nrf2系によるストレス応答メカニズムとその生理的意義2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆史
    • 学会等名
      第84回日本生化学会東北支部例会 奨励賞受賞講演
    • 招待講演
  • [学会発表] TBE-31はKeap1Cys151を介してNrf2を活性化し抗炎症に働く2018

    • 著者名/発表者名
      村松亜紀、鈴木隆史、Dinkova-Kostova, 山本雅之
    • 学会等名
      第84回日本生化学会東北支部例会
  • [図書] 人体の細胞生物学 : カラー図解 第3章3.遺伝子発現の調節2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆史、山本雅之
    • 総ページ数
      271
    • 出版者
      日本医事新報社
    • ISBN
      978-4-7849-3232-0
  • [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

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公開日: 2019-12-27  

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