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2015 年度 実績報告書

ストレスシグナル制御とその異常による炎症・自己免疫疾患発症メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 26293011
研究機関東北大学

研究代表者

松沢 厚  東北大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (80345256)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードストレス / シグナル伝達 / 活性酸素 / 炎症 / 自己免疫疾患
研究実績の概要

本年度は、ユビキチン化によるASK1活性制御機構と免疫シグナル制御機構の解明について継続して取り組み、さらに、感染ストレスセンサー分子によるASK1を介した免疫シグナル制御機構の解明や、炎症・自己免疫疾患モデルを用いて、それら分子の生理機能の検討も行った。
我々が同定したASK1特異的なユビキチン化酵素Roquin-2が、ASK1のユビキチン化分解による活性制御を介して免疫応答シグナル制御を行うことに加えて、ASK1以外のシグナル分子も標的として免疫応答を微調整している可能性を新たに見出した。また、我々がASK1活性化因子として同定したユビキチン化関連酵素TRIM48についても、そのユビキチン化分解の標的分子を同定して機能解析を進めた結果、TRIM48がASK1の不活性化機構を調節制御する分子であり、その詳細なメカニズムを明らかにすることができた。
また、ウイルスRNAなどの病原体を直接感知するセンサーの候補としてDNAヘリカーゼ様分子DHX15を我々は同定したが、実際にDHX15はASK1の活性化の強く増強することが判明し、ASK1活性制御機構を介して免疫応答シグナルを調節している可能性を見出した。DHX15の免疫シグナルへの寄与についての詳細なプロファイルも解析し、免疫応答に重要なシグナルを特異的に活性化することが分かった。
さらに本年度は、DHX15コンディショナル欠損マウスの作製にも成功した。この遺伝子改変マウスを用いて、幾つかの炎症・自己免疫疾患モデルを検討した結果、DHX15欠損によって炎症や免疫応答が減弱し、病態改善が認められるモデルがあることが分かった。ASK1欠損マウスでは接触皮膚炎モデルの病態が改善することを見出しているが、DHX15がASK1活性制御機構を介して免疫応答シグナルを調節している可能性を考えると、DHX15欠損マウスでの炎症や免疫応答の軽減による病態改善作用の一部はASK1活性化の抑制によるものであると考えられた。

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

本研究の目的は、様々なASK1制御因子や感染ストレスを感知する分子の機能解析を行い、感染ストレスの感知機構と、感染ストレスの強度に応じた免疫応答シグナルへの量的変換の仕組み、すなわち「ストレス受容-応答システム」の全容を解明することにより、炎症・自己免疫疾患の新規標的分子同定や治療戦略開発に繋げることである。
これまでに、ASK1活性制御分子として幾つかのユビキチン化関連酵素同定し、その分子機能解析の結果から、個々のユビキチン化関連酵素による詳細なASK1活性制御メカニズムが明らかとなり、また、それらのユビキチン化関連酵素群によってASK1の活性化のバランスが微調整されることで、感染のようなストレスの強さや持続時間に応じて、免疫応答やストレス応答のなどの適切な生理作用が誘導されることが分かってきた。
さらに我々は、病原体を感知するセンサー分子の候補としてDNAヘリカーゼ様分子DHX15を同定し、DHX15がASK1活性制御機構を介して免疫応答シグナルを調節している可能性を見出している。DHX15コンディショナル欠損マウスなどの作製にも成功し、このような遺伝子改変マウスを用いて、幾つかの炎症・自己免疫疾患モデルも検討した結果、DHX15が炎症や自己免疫疾患に関わる病態に深く関与していることが明らかになってきた。
以上のことから、本年度の目標・実施計画はほぼ完了し、今後も研究計画に従って解析を進めることで、当初の本研究の目的は研究期間内に十分に達成できると考えている。

今後の研究の推進方策

今後も、新たに同定したユビキチン化関連酵素群によるASK1を介した免疫シグナル制御機構の詳細な解析を進めると同時に、さらに、新たに同定した感染ストレスセンサーDHX15の生理機能の解析と炎症・自己免疫疾患モデルにおける評価を中心に検討を推進したい。
特に、ASK1活性化因子であるユビキチン化関連酵素TRIM48のユビキチン化分解の標的分子として同定した新規分子が、どのようにしてASK1活性化を制御するのか、その詳細なメカニズムを明らかにすること、また、感染ストレスセンサーDHX15の炎症・免疫応答における具体的な役割について、遺伝子改変マウスなどを用いて明確に示していくことで、ストレス受容-応答システムの分子レベルでの解明に迫りたい。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] PXR stimulates growth factor-mediated hepatocyte proliferation by cross-talk with the FOXO transcription factor.2016

    • 著者名/発表者名
      Shizu, R., Abe, T., Benoki, S., Takahashi, M., Kodama, S., Miayata, M., Matsuzawa, A., Yoshinari, K.
    • 雑誌名

      Biochem. J.

      巻: 473 ページ: 257-266

    • DOI

      10.1042/BJ20150734

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] リソソーム破裂によるインフラマソームの活性化2015

    • 著者名/発表者名
      松沢厚,岡田匡央
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 36 ページ: 562-566

  • [雑誌論文] レドックス応答キナーゼASK1による細胞機能の制御2015

    • 著者名/発表者名
      松沢厚
    • 雑誌名

      別冊・医学のあゆみ

      巻: レドックスUPDATE-ストレス制御の臨床医学・健康科学 ページ: 75-79

  • [学会発表] Mechanisms for fine-tuning of apoptosis signal-regulating kinase 1 (ASK1) by ubiquitin-related enzymes2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Matsuzawa
    • 学会等名
      The 10th AACR-JCA Joint Conference on Breakthroughs in Cancer Research: From Biology to Therapeutics
    • 発表場所
      Maui, Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      2016-02-16 – 2016-02-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マクロファージにおけるトランス脂肪酸特異的な作用機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      平田祐介,高橋未来,工藤勇気,野口拓也,松沢厚
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] セファロスポリン系抗菌薬による細胞障害の分子メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      武藤夏美,平田祐介,野口拓也,松沢厚
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] RING型ユビキチンリガーゼTRIM48によるストレス応答キナーゼASK1の活性制御機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      森下徹,平田祐介,野口拓也,一條秀憲,松沢厚
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] Roquin-2によるASK1の活性制御を介した免疫応答の調節2015

    • 著者名/発表者名
      工藤勇気,平田祐介,野口拓也,一條秀憲,松沢厚
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] Regulatory mechanisms of stress-responsive kinase signaling by ubiquitination2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Matsuzawa
    • 学会等名
      Pharmaceutical Science Symposium 2015 in Sendai
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanisms of cellular dysfunction caused by antibacterial cephalosporins2015

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Mutoh, Yusuke Hirata, Takuya Noguchi, Atsushi Matsuzawa
    • 学会等名
      Pharmaceutical Science Symposium 2015 in Sendai
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidation of trans-fatty acid-specific biological effects on cellular functions in macrophages2015

    • 著者名/発表者名
      Miki Takahashi, Yuki Kudoh, Yusuke Hirata, Takuya Noguchi, Atsushi Matsuzawa
    • 学会等名
      Pharmaceutical Science Symposium 2015 in Sendai
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of inflammatory responses through Roquin-2-mediated suppression of ASK1 activation2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kudoh, Yusuke Hirata, Takuya Noguchi, Atsushi Matsuzawa
    • 学会等名
      Pharmaceutical Science Symposium 2015 in Sendai
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanisms for fine-tuning of stress-responsive kinase signaling2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Matsuzawa
    • 学会等名
      The 4th Dalian University of Technology-Tohoku University Joint Symposium on Chemistry “Challenges in Environmental, Biomedical, and Materials Science & Technology”
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 年月日
      2015-10-27 – 2015-10-28
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ユビキチンリガーゼTRIM48によるASK1活性化制御機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      平田祐介,森下徹,野口拓也,松沢厚
    • 学会等名
      第54回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] ゲノムワイドsiRNAライブラリーを用いたアポトーシス調節キナーゼの探索2015

    • 著者名/発表者名
      土田芽衣,野口拓也,平田祐介,松沢厚
    • 学会等名
      第14回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2015
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2015-09-12 – 2015-09-13
  • [学会発表] ユビキチンリガーゼRoquin-2のASK1活性制御を介した免疫応答調節2015

    • 著者名/発表者名
      工藤勇気,平田祐介,野口拓也,一條秀憲
    • 学会等名
      第14回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2015
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2015-09-12 – 2015-09-13
  • [学会発表] 酸化ストレスの感知-応答の仕組みと多様なシグナル制御2015

    • 著者名/発表者名
      松沢厚
    • 学会等名
      第36 回グアニジノ化合物研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-08-08
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレス応答キナーゼASK1のユビキチン化による活性制御機構2015

    • 著者名/発表者名
      平田祐介,工藤勇気,森下徹,野口拓也,松沢厚
    • 学会等名
      日本薬学会東北支部第14回生物化学若手研究者セミナー「生体防御・ストレス応答研究の最前線」
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-07-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Fas感受性を調節するキナーゼ群の探索2015

    • 著者名/発表者名
      野口拓也,土田芽衣,平田祐介,松沢厚
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部 第81回例会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-05-09
  • [学会発表] 非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)モデルマウスにおけるFGF19投与の効果2015

    • 著者名/発表者名
      三浦雄貴,五十嵐洋平,平田祐介,野口拓也,松沢厚
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部 第81回例会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-05-09
  • [学会発表] RING 型ユビキチンリガーゼTRIM48によるASK1活性化制御機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      森下徹,平田祐介,野口拓也,松沢厚
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部 第81回例会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-05-09
  • [備考] 東北大学薬学部衛生化学分野 研究業績

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/̃eisei/eisei.HP/gyouseki.html

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公開日: 2017-01-06  

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