酸化ストレス感知とレドックス細胞制御機構の解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21200069
• 研究種目: 新学術領域研究(研究課題提案型)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学; 生物系薬学
• 研究機関: 東北薬科大学 (2011); 東北大学 (2009-2010)
• 研究代表者: 久下 周佐 東北薬科大学, 薬学部, 教授 (50186376)
• 連携研究者: 岩井 健太 東北薬科大学, 薬学部, 助教 (50590006) ; 渡部 俊彦 東北薬科大学, 薬学部, 講師 (20240509) ; 小笠原 綾子 東北薬科大学, 薬学部, 助手 (70326726)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 酸化ストレス / レドックス / 感知 / 過酸化水素 / eIF2αリン酸化 / ペルオキシレドキシン

研究概要

細胞内外で発生する活性酸素種は、過剰な場合は細胞にダメージを与えたり細胞死を誘導したりするため、様々な病気の発症への寄与が考えられている。一方で少量の活性酸素種は細胞増殖を促進する。では、細胞死と細胞増殖という異なった方向性（細胞の運命）はどのように決定されているのであろうか？本研究では、これまで抗酸化蛋白質と考えられてきたペルオキシレドキシンが活性酸素種の受容体として働き、酸化ストレスに応答した糖代謝や蛋白質合成の制御を行うことを初めて明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] HSC90 is required for nascent hepatitis C virus core protein stability in yeast cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kubota N, Inayoshi Y, Satoh N. Fukuda T, Iwai K, Tomoda H, Kohara M, Kataoka K, Shimamoto A, Furuichi Y, Nomoto A, Naganuma A, Kuge S
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: (in press)
  • DOI: DOI:10.1016/j.febslet. 2012.05.023
• [雑誌論文] 活性酸素の感知とシグナル伝達機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwai K, Kuge S.
  • 雑誌名: 東北薬科大学研究誌 Journal of Tohoku Pharmaceutical University 巻: 57 ページ: 41-45
• [雑誌論文] A novel fluorescent sensor protein for visualization of redox states in the cytoplasm and in peroxisomes. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yano T, Oku M, Akeyama N, Itoyama A, Yurimoto H, Kuge S, Fujiki Y, Sakai Y.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology, MCB.00121-10 [pii] 10.1128/MCB.00121-10 巻: 30 ページ: 3759-3766
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peroxiredoxin Ahp1 acts as a receptor for alkylhydroperoxides to induce disulfide bond formation in the Cad1 transcription factor. (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwai K, Naganuma A, Kuge S.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry, M109.090142[pii] 10.1074/jbc.M109.090142 巻: 285 ページ: 10597-10604
  • 査読あり
• [雑誌論文] A major peroxiredoxin-induced activation of Yap1 transcription factor is mediated by reduction-sensitive disulfide bonds and reveals a low level of transcriptional activation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tachibana T, Okazaki S, Murayama A, Naganuma A, Nomoto A, Kuge S.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry, M807583200 [pii] 10.1074/jbc.M807583200 巻: 284 ページ: 4464-4472
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of the novel F-box protein Ymr258c confers resistance to methylmercury in Saccharomyces cerevisiae. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hwang GW, Wada N, Kuge S, Naganuma A.
  • 雑誌名: Journal of Toxicological Science, JST.JSTAGE/jts/34.413 [pii] 巻: 284 ページ: 413-416
  • 査読あり
• [雑誌論文] siRNA-mediated AMPKα1 subunit gene PRKAA1 silencing enhances methylmercury toxicity in HEK293 cells.
  • 著者名/発表者名: Hwang GW, Tobita M, Takahashi T, Kuge S, Kita K, Naganuma A.
  • 雑誌名: Journal of Toxicological Science, JST.JSTAGE/jts/34.413 [pii] (2110) 巻: 35 ページ: 601-604
  • 査読あり
• [学会発表] Peroxiredoxin mediated Redox regulation of gluconeogenesis and oxidative stress in yeast. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayato Irokawa, Ayako Ogasawara, Toshihiko Watanabe, Takumi Ohdate, Kenta Iwai, Shusuke Kuge.
  • 学会等名: The 6^<th> International Congress of Asian Society of Toxicology
  • 年月日: 2012-07-20
• [学会発表] Peroxiredoxin and redox signaling. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shusuke Kuge, Hayato Irokawa, Kenta Iwai, Ayako Ogasawara, Toshihiko Watanabe.
  • 学会等名: The 6^<th> International Congress of Asian Society of Toxicology
  • 年月日: 2012-07-19
• [学会発表] 酸化ストレスによるAKT1 の酸化と活性化機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩井健太, 久下周佐
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部 第78 回例会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] ペルオキシレドキシンTsa1 による糖新生のレドックス制御と酸化ストレス防御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 色川隼人, 小笠原綾子, 渡部俊彦, 大館巧, 岩井健太, 久下周佐
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部 第78 回例会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] 代謝変化時の活性酸素種産生とペルオキシレドキシンの機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡部俊彦, 色川隼人, 久下周佐
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部第78 回例会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] ペルオキシレドキシン５による低酸素応答のレドックス翻訳制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩井健太, 久下周佐
  • 学会等名: 日本薬学会第132 年会
  • 発表場所: 札幌, (口頭)
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] ペルオキシレドキシンによる糖新生のレドックス制御と酸化ストレス応答機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 色川隼人, 小笠原綾子, 渡部俊彦, 大舘巧, 岩井健太, 久下周佐
  • 学会等名: 日本薬学会第132 年会, 【日本薬学会第132 年会 学生優秀発表賞受賞】
  • 発表場所: 札幌, (口頭)
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] 細胞質に分布する蛋白質による小胞体内腔蛋白質の品質管理に与える影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤直子, 永沼章, 久下周佐
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜, (ポスター)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] ヒトペルオキシレドキシンPrdx5 の細胞内ROS シグナル受容体としての機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩井健太, 久下周佐
  • 学会等名: 第34 回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜, (口頭)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 酵母ピルビン酸キナーゼPyk1 のレドックス活性制御は活性酸素種産生と寿命延長を制御する (2011)
  • 著者名/発表者名: 色川隼人, 渡部俊彦, 小笠原綾子, 大館巧, 岩井健太, 久下周佐
  • 学会等名: 第34 回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜, (ポスター)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 代謝変化時の活性酸素種産生とペルオキシレドキシンの機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡部俊彦, 色川隼人, 久下周佐
  • 学会等名: 第34 回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜, (ポスター)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 代謝変化により発生する活性酸素種のペルオキシレドキシンによる制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡部俊彦, 色川隼人, 久下周佐
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 仙台, (口頭)
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] ペルオキシレドキシンによる過酸化水素の感知と酸化ストレス応答（リン酸化eIF2αレベル）の制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩井健太, 柴田美奈子, 間さやか, 久下周佐
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 仙台, (口頭)
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] ペルオキシソーム分裂を制御するPex11の多量体形成における酵母GPxの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大館巧, 井上善晴, 久下周佐
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 仙台, (口頭)
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] ペルオキシレドキシンTsa1による解糖と糖新生のレドックススイッチ機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 色川隼人, 渡部俊彦, 小笠原綾子, 大館巧, 岩井健太, 久下周佐
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 仙台, (口頭)
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] 小胞体表面に蓄積する蛋白質によるCOPII小胞体輸送とERADの阻害 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤直子, 菊池純一, 柿沼秀明, 久下周佐
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 仙台, (口頭)
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] ピルビン酸キナーゼの酸化還元による制御機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小笠原綾子, 橘剛, 色川隼人, 渡部俊彦, 岩井健太, 久下周佐
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 仙台, (口頭)
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] ペルオキシレドキシンによる過酸化水素の感知と酸化ストレス応答（リン酸化eIF2αレベル）の制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩井健太, 柴田美奈子, 間さやか, 久下周佐
  • 学会等名: 第77回日本生化学会東北支部例会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] ペルオキシレドキシンによるレドックスシグナルの感知と代謝制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久下周佐, 橘剛, 色川隼人, 小笠原綾子, 渡部俊彦, 岩井健太
  • 学会等名: 第77回日本生化学会東北支部例会
  • 発表場所: 仙台, (口頭)
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] 過酸化水素によるeIF2αのリン酸化はペルオキシレドキシンにより制御される (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩井健太, 柴田美奈子, 間 さやか, 久下周佐（シンポジスト）
  • 学会等名: 日本薬学会第131年会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2011-03-30
• [学会発表] 酸化ストレスシグナル受容体としてのペルオキシレドキシンPrdx5の機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩井健太, 間 さやか, 柴田 美奈子, 久下周佐
  • 学会等名: 日本薬学会第131年会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2011-03-30
• [学会発表] ペルオキシレドキシンによるグルコース-エタノール代謝スイッチ制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 色川隼人, 橘 剛, 渡部俊彦, 岩井健太, 久下周佐
  • 学会等名: 日本薬学会第131年会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] 酸化ストレスシグナル受容体としてのヒトペルオキシレドキシンPrdx5の機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩井健太, 間 さやか, 柴田美奈子, 久下周佐
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会, 第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸, (口頭発表)
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] ペルオキシレドキシンAhp1 による有機過酸化物の感知と転写因子Cad1 のジスルフィド形成誘導 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩井健太, 永沼 章, 久下周佐
  • 学会等名: 酵母遺伝子フォーラム
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Peroxiredoxin Ahp1 acts as a receptor for alkylhydroperoxidas to induce disulfide bond formation in the Cad1 transcription factor. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenta Iwai, Akira Naganuma, Shusuke Kuge
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Protein Community.
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2010-09-12
• [学会発表] Down regulation of nascent core protein of hepatitis C virus by HSP90 inhibition. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shusuke Kuge, Naoko Kubota, Yoshitaka Inayoshi, Naoko Satoh, Kenta Iwai.
  • 学会等名: 17th International Meeting on Hepatitis C Virus and Related Viruses.
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] 酸化ストレスや代謝に応答したパーオキシレドキシン誘導性レドックスシグナルの感知と伝達 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久下周佐, 橘 剛, 岩井健太, 永沼 章
  • 学会等名: 第83回日本薬理学会
  • 発表場所: 大阪, (シンポジウム招待講演)
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] 酵母細胞内で発現したHCV コア蛋白質の分解はHSP90による抑制される (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲吉康孝, 久保田直子, 永沼 章, 久下周佐
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] ER に分布するHCV Core によるER ストレス誘導機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤直子, 菊地純一, 柿沼秀明, 永沼 章, 久下周佐
  • 学会等名: 第32 回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 有機酸メタボロミクスによる糖代謝のレドックス制御機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久下周佐, 橘剛, 岩井健太, 大賀拓史, 永沼章
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会、ワークショップ「メタボロミクスが解き明かす代謝生物学」
  • 発表場所: 横浜, (口頭発表)
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] レドックスシグナルの感知・伝達機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久下周佐
  • 学会等名: 第178 酵母細胞研究会例会
  • 発表場所: 横浜, (招待講演)
  • 年月日: 2009-12-04
• [備考]
  • URL: http://www.tohoku-pharm.ac.jp/laboratory/bisei/index.html