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2019 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活性化の分子基盤の解明を目指す。 2019年7月に、英国と米国の共同研究者の研究室をそれぞれ訪問し、具体的な研究方針や実験内容について打ち合わせを行った。2019年11-12月と2020年2月に英国を訪問し、新規Keap1-Nrf2相互作用阻害剤を用いたFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer)解析を行った。この解析により、数種類のKeap1-Nrf2相互作用阻害剤が細胞内で実際に相互作用を阻害することを明らかにした。また、米国には、私たちが作製したKeap1センサーシステイン残基の点変異遺伝子改変マウスを供与して共同研究を実施することにした。米国へマウス輸送を行い、先方の研究室にマウスを導入ことができた。

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

2020年3月にも渡航予定であったが、コロナウイルス感染の拡大により、中止をした。また、2021年度に渡航計画を立てていたが、現在までに渡航の目処が立っていない。

今後の研究の推進方策

2021年度に英国を訪問し、新規Keap1-Nrf2相互作用阻害剤の解析を引き続き実施することを計画している。また、米国にもKeap1ストレスセンサーの遺伝子改変マウスの解析の進捗および結果について打ち合わせを行う計画をしている。ただし、コロナウイルス感染の拡大により、具体的な渡航スケジュールの目処が立っていない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular Mechanism of Cellular Oxidative Stress Sensing by Keap12019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Takafumi、Muramatsu Aki、Saito Ryota、Iso Tatsuro、Shibata Takahiro、Kuwata Keiko、Kawaguchi Shin-ichi、Iwawaki Takao、Adachi Saki、Suda Hiromi、Morita Masanobu、Uchida Koji、Baird Liam、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 28 ページ: 746~758.e4

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.celrep.2019.06.047

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bardoxolone methyl analog attenuates proteinuria-induced tubular damage by modulating mitochondrial function2019

    • 著者名/発表者名
      Nagasu Hajime、Sogawa Yuji、Kidokoro Kengo、Itano Seiji、Yamamoto Toshiya、Satoh Minoru、Sasaki Tamaki、Suzuki Takafumi、Yamamoto Masayuki、Wigley W. Christian、Proksch Joel W.、Meyer Colin J.、Kashihara Naoki
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 33 ページ: 12253~12263

    • DOI

      10.1096/fj.201900217R

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Multiple sensor mechanism of the Keap1-Nrf2 system.2019

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Suzuki and Masayuki Yamamoto.
    • 学会等名
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanism of cellular oxidative stress sensing by Keap1.2019

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Suzuki, Aki Muramatsu, Ryota Saito, Tatsuro Iso, Saki Adachi, Hiromi Suda, Masanobu Morita, Liam Baird, Masayuki Yamamoto
    • 学会等名
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Activation of transcription factor Nrf2 suppresses autoimmune arthritis.2019

    • 著者名/発表者名
      Saki Adachi, Eiki Yoshida, Eriko Naganuma, Takafumi Suzuki, Masayuki Yamamoto
    • 学会等名
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of a compound which is synthetic lethal with Nrf2 activity.2019

    • 著者名/発表者名
      Liam Baird, Takafumi Suzuki, Masayuki Yamamoto.
    • 学会等名
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Verification of the hinge & latch mechanism of Keap1-Nrf2 system by NMR method.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Horie, Tatsuro Iso, Jin Inoue, Takafumi Suzuki, Seizo Koshiba, Takashi Kamei, Masayuki Yamamoto.
    • 学会等名
      The Environmental Response V, 17th JBS Biofrontier Symposium
    • 国際学会
  • [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: 2021-01-27  

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