小胞体関連分解(ERAD)によるヘムオキシゲナーゼの機能制御機構の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21770152
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能生物化学
• 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, 准教授 (40352124)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ヘムオキシゲナーゼ / 小胞体関連分解(ERAD)

研究概要

ヘムオキシゲナーゼ(HO)は、細胞内のヘムを分解し、生体内信号としての役割が注目されている一酸化炭素を生体内で生成する唯一の酵素である。本研究では、HO活性のタンパク質レベルでの制御機構を解明することを目的とし、特に小胞体関連分解系に着目して検討を行った。その結果、HO-1とHO-2がともに高度にユビキチン化されることを明らかにした。また、HOに特異的に結合するユビキチンリガーゼを質量分析法によって同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of essential amino acid residues involved in the interaction of heme oxygenase-1 with caveolin-1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Taira, J., Sugishima, M., Kida, Y., Oda, E., Noguchi, M., and Higashimoto, Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 巻: 48 ページ: 35-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of proline in heme regulatory motifs in heme oxygenase-2 (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsurusawa, R., Koga, S., Higashimoto, Y., 以下2名
  • 雑誌名: Peptide Science 巻: 48 ページ: 159-160
  • 査読あり
• [雑誌論文] Caveolin-1 is a competitive inhibitor of heme oxygenase-1(H0-1) with heme : Identification of a minimum sequence in caveolin-1 for binding to H0-1 (2011)
  • 著者名/発表者名: Taira, J., Sugishima, M., Kida, Y., Oda, E., Noguchi, M., and Higashimoto, Y.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 ページ: 6824-6831
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of oxaporphyrin ring of CO-bound a verdoheme complexed with heme oxygenase-1 by NADPHcytochrome P450 reductase. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, H., Higashimoto, Y.以下6名
  • 雑誌名: J. Inorg. Chem 巻: 105 ページ: 289-296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modifications on amphiphilicity and cationicity of unnatural amino acid containing peptides for the improvement of antimicrobial activity against pathogenic bacteria (2010)
  • 著者名/発表者名: Taira, J., Kida, Y., Yamaguchi, H., Kuwano, K., Higashimoto, Y. and Kodama, H.
  • 雑誌名: J. Pept. Sci 巻: 16 ページ: 607-612
  • 査読あり
• [雑誌論文] An improved anionexchange high performance liquid chromatography method for measuring oxidized form of LDLs in human plasma (2010)
  • 著者名/発表者名: Kitano, S., Higashimoto, Y., 以下7名
  • 雑誌名: Ann. Clin. Biochem 巻: 47 ページ: 460-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heme binding analysis of heme regulatory motifs of rat heme oxygenase-2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Ueda, T., Koga, S., Higashimoto, Y., 以下2名
  • 雑誌名: Peptide Science 巻: 47 ページ: 237-238
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of rat haem oxygenase-1 in complex with ferrous verdohaem : presence of a hydrogen-bond network on the distal side (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, H., Sugishima, M., Sakamoto, H., Higashimoto, Y.以下4名
  • 雑誌名: Biochem. J 巻: 419 ページ: 339-345
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analysis of heme reguratory motifs of rat heme oxygenase-2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakashima, S., Higashimoto, Y.以下2名
  • 雑誌名: Peptide Science 巻: 45 ページ: 217-220
  • 査読あり
• [学会発表] ヘム結合時にヘムオキシゲナーゼ表面で揺らぐアミノ酸はどのような機能をもつのか (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田二朗、原田英理砂、東元祐一郎、以下6名
  • 学会等名: 第92回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼー1とヘムの結合の熱力学的解析～静電相互作用と配位結合 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥田真孝、山本真平、杉島正一、東元祐一郎、以下3名
  • 学会等名: 2011日本生物物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] カベオリンー1によるヘムオキシゲナーゼー1の阻害において重要なアミノ酸残基の特定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平順一、杉島正一、木田豊、小田えり子、野口正人、東元祐一郎
  • 学会等名: 第48回ペプチド討論会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼー2とシトクロムP450還元酵素の相互作用の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福嶋祐也、東元祐一郎、以下4名
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] カベオリンー1によるヘムオキシゲナーゼー1の阻害機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平順一、杉島正一、木田豊、小田えり子、野口正人、東元祐一郎
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼの変異体の解析から考察される電子伝達経路 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原田二朗、原田英理砂、東元祐一郎、以下6名
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼのタンパク質分子表面で揺らぐアミノ酸残基R85の変異体から考察される電子伝達系 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原田二朗、原田英理砂、東元祐一郎、以下6名
  • 学会等名: 第26回生体機能関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2011-07-14
• [学会発表] リルアルキルアミン-N-アセチル転移酵素のSNPによる活性への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水翔、井上浩義、東元祐一郎
  • 学会等名: 第48回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2011-07-09
• [学会発表] ヘム分解活性をもたないバイオヘムセンサーの設計と開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 義原俊、古賀真也、東元祐一郎、以下3名
  • 学会等名: 平成23年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 久留米
  • 年月日: 2011-05-21
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼー1のヘム結合における静電的相互作用の熱量解析による評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥田真孝、山下耕平、東元祐一郎、以下3名
  • 学会等名: 平成23年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 久留米
  • 年月日: 2011-05-21
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼの分子表面で揺らぐアミノ酸残基の変異体解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原田二朗、原田英里砂、東元祐一郎、以下6名
  • 学会等名: 平成23年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 久留米
  • 年月日: 2011-05-21
• [学会発表] ヒト由来アポ型アミド化酵素の金属再構成体を用いた反応解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 下川千寿、東元祐一郎、以下3名
  • 学会等名: 平成23年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 久留米
  • 年月日: 2011-05-21
• [学会発表] Sensitive heme sensor using fluorescent-labeled heme oxygenase-1 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古賀真也、東元祐一郎、以下2名
  • 学会等名: 第83回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] カベオリンによるヘムオキシゲナーゼ-1の活性阻害および阻害機構の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平順一、杉島正一、小田えり子、野口正人、東元祐一郎
  • 学会等名: 平成22年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] 蛍光ラベル化HO-1を用いたヘムセンサーにおける蛍光色素導入箇所の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山崎一樹、古賀真也、東元祐一郎、以下4名
  • 学会等名: 平成22年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ-2とシトクロムP450還元酵素の結合様式の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福嶋祐也、吉永篤史、東元祐一郎、以下4名
  • 学会等名: 平成22年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] ベルドヘム-ヘムオキシゲナーゼ-1複合体の構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤秀明、杉島正一、坂本寛、東元祐一郎、以下2名
  • 学会等名: 第90回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ-2に含まれるヘム調節モチーフのヘム結合様式 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上田友美、古賀真也、東元祐一郎、以下2名
  • 学会等名: 第46回ペプチド討論会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2009-11-04
• [学会発表] 微量ヘム定量法に向けたバイオセンサーの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古賀真也、東元祐一郎、以下3名
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] ラットヘムオキシゲナーゼ-1と基質ヘムとの結合における誘導適合モデルのカロリメトリー解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩崎浩之、杉島正一、東元祐一郎、以下3名
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ-2とシトクロムP450還元酵素との相互作用におけるヘムとNADP(H)の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉永篤史、東元祐一郎、以下4名
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] ヘム分解酵素ヘムオキシゲナーゼのヘム結合解析とヘムセンサーとしての応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古賀真也、岩崎浩之、小松英幸、杉島正一、東元祐一郎、野口正人、坂本寛
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] α-ベルドヘム-ヘムオキシゲナーゼ-1複合体の電気化学と結晶構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤秀明、杉島正一、坂本寛、東元祐一郎、野口正人
  • 学会等名: 第24回生体機能関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] 表面プラズモン共鳴法によるヘムオキシゲナーゼ-2とシトクロムP450還元酵素の相互作用解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉永篤史、松岡礼、東元祐一郎、以下4名
  • 学会等名: 平成21年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-05-16
• [学会発表] 新規ヘム定量法に向けたバイオヘムセンサーの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古賀真也、東元祐一郎、以下3名
  • 学会等名: 平成21年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-05-16
• [学会発表] α-ベルドヘム-ヘムオキシゲナーゼ-1複合体の結晶構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤秀明、杉島正一、坂本寛、東元祐一郎、野口正人
  • 学会等名: 平成21年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-05-16
• [産業財産権] AGEs特異的DNAアプタマーの腎疾患治療用途 (2010)
  • 発明者名: 深水圭、東元祐一郎、山岸昌一、奥田誠也、井上浩義
  • 権利者名: 久留米大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-262341
  • 出願年月日: 2010-11-25
• [産業財産権] PAR-2活性化阻害剤 (2010)
  • 発明者名: 木田豊、東元祐一郎、井上浩義
  • 権利者名: 株式会社アップウェル
  • 公開番号: 特許、特開2011-229452
  • 取得年月日: 2010-04-27