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2012 年度 実施状況報告書

アミノ酸飢餓応答因子GCN1L1を介したNrf2活性化機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 24659122
研究機関弘前大学

研究代表者

伊東 健  弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10323289)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2013-03-31
キーワードアミノ酸飢餓 / 酸化ストレス / Nrf2
研究概要

私たちはこれまでに、アミノ酸飢餓応答因子GCN1L1がNrf2と直接相互作用すること、グリオーマU373MGにおけるGCN1L1ノックダウンはNrf2の核内蓄積と標的遺伝子の発現を低下することを見出していた。そこで引き続き膀胱がん細胞T-24においても解析したところ、GCN1L1ノックダウンはジエチルマレイン酸およびt-BHQによるNrf2の細胞内蓄積を低下させた。GCN1L1は細胞種を問わずNrf2の細胞内蓄積を低下することが考えられた。さらにU373MGにおいてGCN1L1のステーブルノックダウン細胞を作成した。独立した2株のGCN1L1のステーブルノックダウン細胞においても酸化ストレスによるNrf2の細胞内蓄積が減少していることが明らかになった。
GCN1L1のNrf2活性化における役割をさらに解析するために、GCN1L1にハロタグを結合して、その細胞内局在をHeLa細胞において解析した。その結果、GCN1L1は核周囲の細胞質に強く局在していた。リボソームとの局在と一致していることが考えられた。さらに、HeLa細胞においてGCN1L1を過剰発現したところ内因性Nrf2の蓄積が増加した。また、Nrf2結合配列を有するレポーター遺伝子の解析においてもGCN1L1の過剰発現は外来性および内因性のNrf2の転写活性化能を増強した。
以上の解析から、GCN1L1はNrf2の機能を増強する働きがあることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

GCN1L1ノックダウンおよび過剰発現実験により、GCN1L1がNrf2活性化に果たす役割は明らかになった。そのメカニズムは不明であるものの、研究は順調に進んでいると考えられる。

今後の研究の推進方策

GCN1L1がNrf2活性化に果たす役割が明らかになったので、今後は、そのメカニズムに関して詳細に解析する必要がある。また、個体レベルでの解析が重要であり、ノックアウトマウスの解析を重点的に推進する。

次年度の研究費の使用計画

平成24年度に種々のがん細胞およびヒト正常アストロサイトにおいて、酸化ストレス誘導性のNrf2活性化におけるGCN1L1ノックダウンの影響を解析するはずであったが、グリオーマ細胞での酸化ストレス誘導剤を用いた解析でのGCN1L1ノックダウンの効果が小さく、実験条件の最適化、定量化に多くの時間をとられた。このため、種々のがん細胞およびヒト正常アストロサイトにおける解析は次年度に行うこととし、未使用額は主にその経費に充てることとしたい。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Nrf2 activation is associated with Z-DNA formation in the human HO-1 promoter.2013

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Maruyama
    • 雑誌名

      Nucleic Acid Res

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      10.1093/nar/gkt243

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carnosic acid suppresses the production of amyloid-β 1-42 by inducing the metalloprotease gene TACE/ADAM17 in SH-SY5Y human neuroblastoma cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Pengfei Meng
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 75 ページ: 94-102

    • DOI

      10.1016/j.neures.2012.11.007.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Keap1 is localized in neuronal and glial cytoplasmic inclusions in various neurodegenerative diseases.2013

    • 著者名/発表者名
      Kunikazu Tanji
    • 雑誌名

      J Neuropathol Exp Neurol.

      巻: 72 ページ: 18-28

    • DOI

      10.1097/NEN.0b013e31827b5713.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nrf2 in bone marrow-derived cells positively contributes to the e advanced stage of atherosclerotic plaque formation.2013

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Harada
    • 雑誌名

      Free Radic Biol Med.

      巻: 53 ページ: 2256-2262

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2012.10.001.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nrf2 inhibits hepatic iron accumulation and counteracts oxidative stress-induced liver injury in nutritional steatohepatitis.2013

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Okada
    • 雑誌名

      J Gastroenterol.

      巻: 47 ページ: 924-935

    • DOI

      10.1007/s00535-012-0552-9.

    • 査読あり
  • [学会発表] The role of ribosome interacting protein GCN1L1 in oxidative stress -mediated Nrf2 activation2012

    • 著者名/発表者名
      Ken Itoh
    • 学会等名
      International symposium 2012 on Signaling Function of Reactive Oxygen Species
    • 発表場所
      Kyushu University Station-I for Collaboration Research (Fukuoka)
    • 年月日
      20121217-20121217
  • [学会発表] アミノ酸飢餓応答因子GCN1L1によるNrf2活性制御機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      伊東健、 他
    • 学会等名
      第82回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場 (福岡)
    • 年月日
      20121214-16
  • [学会発表] Nrf2 in the bone marrow-derived cells is essential for the high-fat diet induced atherosclerotic plaque formation2012

    • 著者名/発表者名
      Ken Itoh
    • 学会等名
      37th FEBS meeting
    • 発表場所
      Seville Conference and Exhibition Center (Seville)
    • 年月日
      20120903-20120909

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公開日: 2014-07-24  

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