調節性へムプールの変化に即応するためのヘム生合成調節機構の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23590353
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 病態医化学
• 研究機関: 岩手医科大学 (2013); 東北大学 (2011-2012)
• 研究代表者: 古山 和道 岩手医科大学, 医学部, 教授 (80280874)
• 研究分担者: 柴原 茂樹 東北大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00154253) ; 金子 桐子 東北大学, 大学院医学系研究科, 助教 (10545784)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: ヘム / 翻訳後修飾 / ミトコンドリア / 5-アミノレブリン酸合成酵素

研究概要

ヘムは様々なタンパク質の補欠分子として機能する生体には必須の小分子で、全ての細胞で合成されている。一方で過剰なヘムは酸化ストレスの誘因となる事から、その生合成は厳密に制御される。本研究においてはヘム生合成系の律速酵素である非特異型アミノレブリン酸合成酵素　(ALAS1)の翻訳後修飾機構が厳密なヘム産生の制御にどの様に関わるかについて検討を行なった。その結果、ALAS1がミトコンドリア内で特定のタンパク質分解酵素とヘム依存性に分解されている可能性が高い事などを見出し、その発現制御において新たな翻訳後修飾機構が関与する可能性が高い事を明らかにする事ができた。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of a novel erythroid-specific enhancer for the ALAS2 gene and its loss-of-function mutation which is associated with congenital sideroblastic anemia (2014)
  • 著者名/発表者名: Kaneko K, Furuyama K, Fujiwara T, Kobayashi R, Ishida H, Harigae H, Shibahara S
  • 雑誌名: Haematologica 巻: 99(2)(PubMed PMID : 23935018; PMCID : PMC3912954) ページ: 252-261
  • DOI: 10.3324/haematol.2013.085449
• [雑誌論文] Clinical and genetic characteristics of congenital sideroblastic anemia : comparison with myelodysplastic syndrome with ring sideroblast (MDS-RS) (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohba R, Furuyama K, Yoshida K, Fujiwara T, Fukuhara N, Onishi Y, Manabe A, Ito E, Ozawa K, Kojima S, Ogawa S, Harigae H
  • 雑誌名: Ann Hematol 巻: 92(1)(PMID : 22983749; PMCID : PMC3536986) ページ: 1-9
  • DOI: 10.1007/s00277-012-1564-5
• [雑誌論文] Depletion of glutamine enhances sodium butyrate-induced erythroid differentiation of K562 cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Canh Hiep N, Kinohira S, Furuyama K, Taketani S
  • 雑誌名: J Biochem 巻: 152(6)(PMID : 22923740) ページ: 509-519
  • DOI: 10.1093/jb/mvs097
• [雑誌論文] Coordinated expression of 6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2, 6-bisphosphatase 4 and heme oxygenase 2: evidence for a regulatory link between glycolysis and heme catabolism (2012)
  • 著者名/発表者名: Li B, Takeda K, Ishikawa K, Yoshizawa M, Sato M, Shibahara S, Furuyama K
  • 雑誌名: Tohoku J Exp Med 巻: 228(1)(PMID : 22892400) ページ: 27-41
• [雑誌論文] Expression of (pro)renin receptor in human erythroid cell lines and its increased protein accumulation by interferon-γ (2012)
  • 著者名/発表者名: Kaneko K, Nishiyama H, Ohba K, Shibasaki A, Hirose T, Totsune K, Furuyama K, Takahashi K
  • 雑誌名: Peptides 巻: 37(2)(PMID : 22884881) ページ: 285-289
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2012.07.015
• [雑誌論文] The carboxyl-terminal region of erythroid-specific 5-aminolevulinate synthase acts as an intrinsic modifier for its catalytic activity and protein stability (2012)
  • 著者名/発表者名: Kadirvel S, Furuyama K, Harigae H, Kaneko K, Tamai Y, Ishida Y, Shibahara S
  • 雑誌名: Exp Hematol 巻: 40(6)(PMID : 22269113) ページ: 477-486.e1
  • DOI: 10.1016/j.exphem.2012.01.013
• [雑誌論文] Roles of porphyrin and iron metabolisms in theδ-aminolevulinic acid (ALA)-induced accumulation of protoporphyrin and photodamage of tumor cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohgari Y, Miyata Y, Miyagi T, Gotoh S, Ohta T, Kataoka T, Furuyama K, Taketani S
  • 雑誌名: Photochem Photobiol 巻: 87(5)(PMID : 21668870) ページ: 1138-1145
  • DOI: 10.1111/j.1751-1097.2011.00950.x
• [学会発表] 「ヘム鉄—プロトポルフィリンIX」が関与する細胞内クロストーク機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古山和道
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] ヒト赤芽球特異的5−アミノレブリン酸合成酵素遺伝子における新たな赤芽球特異的エンハンサーの同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古山和道, 金子桐子, 藤原亨, 張替秀郎, 柴原茂樹
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 20121214-16
• [学会発表] Identification of the Novel Erythroid-Specific Enhancer in the First Intron of Human ALAS2 Gene;The Mutation Disrupting GATA Transcription Factor-Binding Site in the Enhancer Causes X-Linked Sideroblastic Anemia (2012)
  • 著者名/発表者名: Furuyama K, Kaneko K, Fujiwara T, Harigae H, Shibahara S
  • 学会等名: 54th Annual Meeting of American Society of Hematology
  • 発表場所: Atlanta, U.S.A
  • 年月日: 20121208-11
• [学会発表] Expression of (pro) renin receptor in human erythroid cell lines : the effect of interferon–gamma (2011)
  • 著者名/発表者名: Kiriko Kaneko, Akiko Shibasaki, Hiroshi Nishiyama, Takuo Hirose, Koji Ohba, Kazuhito Totsune, Kazumichi Furuyama and Kazuhiro Takahashi
  • 学会等名: 第53回アメリカ血液学会
  • 発表場所: San Diego, U.S.A
  • 年月日: 20111210-13
• [学会発表] haracteristics of sideroblastic anemia in japan–from the analysis of multicenter study (2011)
  • 著者名/発表者名: Rie Ohba, Kazumichi Furuyama, Atsushi Manaba, Etsuro Ito, Seiji Kojima, Keiya Ozawa, Hideo Harigae
  • 学会等名: 第73回日本血液学会総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 20111014-16
• [学会発表] 赤芽球特異的5−アミノレブリン酸合成酵素のカルボキシル末端は内因性抑制ドメインとして機能する (2011)
  • 著者名/発表者名: Senkottubelan Kadirvel,古山和道, 金子桐子, 張替秀郎, 柴原茂樹
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 20110921-24
• [図書] Handbook of porphyrin science(volume 27)
  • 著者名/発表者名: Furuyama K, Yamamoto M(Ferreira G.C. edited)
  • 総ページ数: 1-39
  • 出版者: World Scientific Publishing Co.Ltd
• [備考]
  • URL: http://www.iwate-med.ac.jp/education/gakubu_in/basic_kouza/seika/