脂質代謝酵素がストレス応答を制御する新規機構の解析

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23659033
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 一條 秀憲 東京大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (00242206)
• キーワード: ストレス応答 / シグナル伝達 / 線虫 / 緑膿菌感染 / MAPキナーゼ

研究概要

われわれは、様々なストレスに対して鋭敏に応答して活性化するp38に注目し、その活性化状態を生きた線虫の個体において可視化できる系を構築し、p38の活性化に必要なシグナル分子群を、ゲノムワイドスクリーニングにより同定してきた。線虫における全遺伝子の86%に相当する16,757クローンのスクリーニングを行った結果、55の候補因子を単離した。脂質代謝酵素Xはこのスクリーニングで単離された候補因子の一つである。線虫における脂質代謝酵素Xの機能を主にスクリーニングに用いたレポーターを指標として解析した。指標はレポーター線虫の蛍光強度（線虫p38活性依存的に転写誘導される遺伝子のプロモーター下流にGFPをもつ）を用いた。線虫における脂質代謝酵素Xの欠失変異体は機能解析において必須であるが、これまでに酵素ドメインを欠失する変異体は単離されていないため、紫外線とテトラメチルスルホン酸を組み合わせたUV/TMP法を用いることで、欠失変異体を単離した。単離した欠失変異体に関しては、表現型に関する情報を収集した。表現型に関しては、線虫p38欠失変異体と共通する表現型、これまでに報告されている神経細胞の分化、自然免疫応答、酸化ストレス応答などを中心とした解析を行った。また、われわれはすでに線虫のNSY-1–PMK-1経路（哺乳類でのASK1–p38経路に相当する）を構成する分子の各種変異体を所有していたため、それらの変異体との遺伝学的相互関係を調べることで、既知のp38活性化経路との相対的な関係について解析を行った結果、XがNSY-1の上流活性化因子であることを明らかにした。今後は哺乳動物におけるシグナルの保存性ならびに機能の解析が重要と考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Activation mechanisms of ASK1 in response to various stresses and its significance in intracellular signaling (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiizaki, S., Naguro, I. and Ichijo, H
  • 雑誌名: Adv. Biol. Regul., (review article) 巻: 53 ページ: 135-144
  • DOI: doi:10.1016/j.jbior.2012.09.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of ASK1-p38 pathway prevents neural cell death following optic nerve injury (2013)
  • 著者名/発表者名: Katome, T., Namekata, K., Guo, X., Semba, K.,Kittaka, D., Kawamura, K., Kimura, A., Harada, C., Ichijo, H., Mitamura, Y. and Harada, T
  • 雑誌名: Cell Death Differ 巻: 20 ページ: 270-280
  • DOI: doi:10.1038/cdd.2012.122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apoptosis Signal-regulating Kinase 1 deficiency attenuates vascular injury-induced neointimal hyperplasia by suppressing apoptosis in smooth muscle cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Tasaki, T. et al.
  • 雑誌名: Am. J. Pathol. 巻: 182 ページ: 597-609
  • DOI: doi: 10.1016/j.ajpath.2012.10.008
• [雑誌論文] Involvement of ASK1-p38 pathway in the pathogenesis of diabetes triggered by pancreatic ß cell exhaustion (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, K. et al.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta, 巻: 1830 ページ: 3656-3663
  • DOI: doi: 10.1016/j.bbagen.2013.01.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integration of the Apoptosis signal-regulating kinase 1-mediated stress signaling with the Akt/PKB-IκB kinase cascade (2013)
  • 著者名/発表者名: Puckett, M.C. et al.
  • 雑誌名: Mol.Cell. Biol., 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] ASK3 responds to osmotic stress and regulates blood pressure by suppressing WNK1-SPAK/OSR1 signaling in the kidney (2012)
  • 著者名/発表者名: Naguro, I., Umeda, T., Kobayashi, Y., Maruyama, J., Hattori, K., Shimizu, Y., Kataoka, K., Kim-Mitsuyama, S., Uchida, S., Vandewalle, A., Noguchi, T., Nishitoh, H., Matsuzawa, A., Takeda, K. and Ichijo, H
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 3 ページ: 1285
  • DOI: doi:10.1038/ncomms2283
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Phosphorylation-Dependent Regulation of Mitochondrial Proteins in Stress Responses (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanamaru, Y., Sekine S., Ichijo, H. and Takeda, K
  • 雑誌名: J. Signal Transduc. (review article) 巻: 2012 ページ: 12
  • DOI: doi:10.1155/2012/931215
  • 査読あり
• [雑誌論文] ASK1 promotes apoptosis of normal and malignant plasma cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Lin, F.R., Huang, S.Y., Hung, K.H., Su, S.T., Chung, C.H., Matsuzawa, A., Hsiao, M., Ichijo, H. and Lin, K.I
  • 雑誌名: Blood 巻: 120 ページ: 1039-1047
  • DOI: doi:10.1182/blood-2011-12-399808
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prevention of apoptosis by mitochondrial phosphatase PGAM5 in the mushroom body is crucial for heat shock resistance in Drosophila melanogaster (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishida, Y., Sekine, Y., Oguchi, H., Chihara, T., Miura, M., Ichijo, H. and Takeda, K
  • 雑誌名: PloS ONE 巻: 7 ページ: e30265
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0030265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apoptosis Signal-Regulating Kinase 1 Mediates MPTP Toxicity and Regulates Glial Activation (2012)
  • 著者名/発表者名: Lee, K.W., Zhao, X., Im, J.Y., Grosso, H., Jang, W.H., Chan, T.W., Sonsalla, P.K., German, D.C., Ichijo, H., Junn, E., and Mouradian, M.M
  • 雑誌名: PloS ONE 巻: 7 ページ: e29935
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0029935
  • 査読あり
• [雑誌論文] ER stress activates the NLRP3 inflammasome via an UPR-independent pathway. (2012)
  • 著者名/発表者名: Menu, P. et al.
  • 雑誌名: Cell Death & Disease 巻: 3 ページ: e261
  • DOI: doi: 10.1038/cddis.2011.132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel mechanism of angiotensin II-induced cardiacinjury in hypertensive rats: the critical role of ASK1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Nako, H. et al.
  • 雑誌名: Hypertens. Res. 巻: 35 ページ: 194-200
  • DOI: doi: 10.1038/hr.2011.175
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel monoclonal antibody reveals a conformational alteration shared by amyotrophic lateral sclerosis-linked SOD1 mutants. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujisawa, T. et al.
  • 雑誌名: Ann. Neurol. 巻: 72 ページ: 739-749
  • DOI: doi: 10.1002/ana.23668
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxidative Stress-Induced Diseases via the ASK1 Signaling Pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Soga, M. et al.
  • 雑誌名: Int. J. Cell Biol. 巻: 2012 ページ: 439587
  • DOI: doi: 10.1155/2012/439587
  • 査読あり
• [雑誌論文] Therapeutic targets in the ASK1-dependent stress signalling pathways (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa, R. et al.
  • 雑誌名: Proc. Jpn. Acad. Ser. B: Phys. Biol. Sci. 巻: 88 ページ: 434-453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rhomboid protease PARL mediates the mitochondrial membrane potential loss-induced cleavage of PGAM5 (2012)
  • 著者名/発表者名: Sekine,S. et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 287 ページ: 34635-34645
  • DOI: doi: 10.1074/jbc.M112.357509
  • 査読あり
• [雑誌論文] The kelch repeat protein KLHDC10 regulates oxidative stress-induced ASK1 activation by suppressing PP5 (2012)
  • 著者名/発表者名: Sekine, Y. et al.
  • 雑誌名: Mol. Cell 巻: 48 ページ: 692-704
  • DOI: doi: 10.1016/j.molcel.2012.09.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apoptosis signal-regulating kinase-1 inhibitor as a potent therapeutic drug for the treatment of gastric cancer. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa, Y. et al.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 103 ページ: 2181-2185
  • DOI: doi: 10.1111/cas.12024
  • 査読あり
• [学会発表] 細胞がストレスを感じる仕組みと疾患 (2013)
  • 著者名/発表者名: 一條秀憲
  • 学会等名: 第37回皮膚科免疫セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130302-20130302
  • 招待講演
• [学会発表] Redox control of cell death (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ichijo
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20121214-20121216
• [学会発表] ASK Family Kinases in Stress Response and Disease (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichijo, H
  • 学会等名: The 4th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences "On the Frontiers of Chemical Biology"
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20121203-04
• [学会発表] SOD1 as a molecular switch to initiate the homeostatic ER stress response (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ichijo
  • 学会等名: The 2nd International Symposium by JSPS Core-to-Core Program “Cooperative International Framework in TGF-β Family Signaling” TGF-β Family: Signal Network and Tumor Microenvironment
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20121028-20121030
  • 招待講演
• [学会発表] ストレス応答の破綻と神経変性疾患 (2012)
  • 著者名/発表者名: 一條秀憲
  • 学会等名: 第39回日本脳科学会
  • 発表場所: 小倉
  • 年月日: 20121006-20121007
  • 招待講演
• [学会発表] Stress signaling in cell death, inflammation and disease (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ichijo
  • 学会等名: Fifty-third International Symposium on Biological Regulation and Enzyme Activity in Normal and Neoplastic Tissues
  • 発表場所: Bologna, Italy
  • 年月日: 20120917-20120918
  • 招待講演
• [学会発表] SOD1 as a molecular switch to initiate homeostatic ER stress response under conditions of zinc deficiency (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ichijo
  • 学会等名: 第33回内藤コンファレンス The 33rd Naito Conference: Oxygen Biology: Hypoxia, Oxidative Stress and Diseases
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20120626-20120629
  • 招待講演
• [学会発表] ALS発症のメカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 一條秀憲
  • 学会等名: 第５回東京アンチエイジングアカデミー
  • 発表場所: 大手町、東京
  • 年月日: 20120621-20120621
  • 招待講演
• [学会発表] SOD1 as a molecular switch to evoke ER stress in ALS and Zinc deficiency (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ichijo
  • 学会等名: Program for Young Researcher Symposium in Europe' supported by Graduate School of Pharmaceutical Sciences, U-Tokyo Joint International Symposium
  • 発表場所: ケンブリッジ大学、イギリス
  • 年月日: 20120607-20120612
  • 招待講演
• [学会発表] Stress signaling in human diseases (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ichijo
  • 学会等名: Program for Young Researcher Symposium in Europe' supported by Graduate School of Pharmaceutical Sciences, U-Tokyo Joint International Symposium
  • 発表場所: ボン大学、ドイツ
  • 年月日: 20120607-20120612
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞がストレスを感じるシグナル伝達の仕組みと疾患 (2012)
  • 著者名/発表者名: 一條秀憲
  • 学会等名: 日本分子生物学会第12回春季シンポジウム
  • 発表場所: 石和温泉 慶山
  • 年月日: 20120425-20120426
  • 招待講演