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2014 Fiscal Year Annual Research Report

酸素ストレス感受性転写因子ネットワークによる生体内レドックス環境調節機構の解明

Planned Research

Project AreaOxygen biology: a new criterion for integrated understanding of life
Project/Area Number 26111010
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

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

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 隆史  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70508308)
濱崎 純  東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (80533588)
Project Period (FY) 2014-06-27 – 2019-03-31
Keywordsミトコンドリア / プロテアソーム / ヘムオキシゲナーゼ1 / Nrf2 / 酸化ストレス
Outline of Annual Research Achievements

1.FIS-mCherry-GFPの融合タンパク質をHeLa細胞に安定形質導入して、lysosomeによるミトコンドリアの分解を効率よくモニタリングできる細胞の作成に成功した。現在、観察されている現象がマイトファジーによるものかMitochondria derived vesicle(MDV)によるものかを解析している。
2.HaCat細胞においてノックイン型のNrf2活性化を検出するreporter細胞を作成した。マクロファージを用いて転写因子Nrf2のChIP-seq解析を行った結果、肝細胞や繊維芽細胞を用いた解析では見られなかった新規のNrf2標的遺伝子を見出すことに成功した。また、Nrf2を制御するユビキチンライゲースKeap1のセンサーシステイン残基の解析を行った結果、プロスタグランジンによるNrf2活性化に必要な鍵センサーを見出すことに成功した。また、グリオーマ細胞においては、Nrf2とATF4の同時活性化によるxCTの発現誘導が種々のプロテアソーム阻害剤による毒性効果に対して防御的に働くことが明らかになった。
3.新たに作製したユビキチン化タンパク質認識不全マウスの表現型解析により、これまで報告していたプロテアソーム会合不全を呈するPAC1 KOマウスとは異なる機能障害(基質認識)においても酸化ストレス応答が惹起されることを見出した。すなわち、プロテアソームによるユビキチン化タンパク質の重篤な分解不全時に酸化ストレス応答が惹起されることを見出した。また、ショウジョウバエにおいてプロテアソーム機能低下による表現型を指標とした遺伝学的スクリーニングによりプロテアソーム機能調節候補因子を同定し、生化学・細胞生物学的にプロテアソーム機能調節への分子メカニズムを解析した。さらに、プロテアソーム会合因子として同定していたPI31 KOマウスの作成に成功し、臓器特異的PI31 KOマウスを用いた生理機能解析を推進中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

個別の解析が進むと同時に、種々のスクリーニング系も立ち上がった。がん細胞においては、プロテアソーム阻害による毒性制御にNrf2の経路が関与することが明らかになった。

Strategy for Future Research Activity

個々の研究を進めるとともに、分担者との密接な研究協力を押し進める。ミトコンドリア、プロテアソームとKeap1-Nrf2経路とのクロストークの研究をより推進する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Characterization of the testis-specific proteasome subunit α4s in mammals.2015

    • Author(s)
      Uechi H, Hamazaki J, Murata S.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 18 Pages: 12365-1234

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.558866.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nrf2- and ATF4-dependent upregulation of xCT modulates the sensitivity of T24 bladder carcinoma cells to proteasome inhibition.2014

    • Author(s)
      Ye P, Mimura J, Okada T, Sato H, Liu T, Maruyama A, Ohyama C, Itoh K.
    • Journal Title

      Mol. Cell. Biol.

      Volume: 34 Pages: 3421-3434

    • DOI

      10.1128/MCB.00221-14.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-coding RNA derived from the region adjacent to the human HO-1 E2 enhancer selectively regulates HO-1 gene induction by modulating Pol II binding.2014

    • Author(s)
      Maruyama A, Mimura J, Itoh K.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 42 Pages: 13599-13614

    • DOI

      doi: 10.1093/nar/gku1169.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Myeloid lineage-specific deletion of antioxidant system enhances tumor metastasis.2014

    • Author(s)
      Hiramoto K, Satoh H, Suzuki T, Moriguchi T, Pi J, Shimosegawa T, Yamamoto M.
    • Journal Title

      Cancer Prev. Res.

      Volume: 7 Pages: 835-844

    • DOI

      10.1158/1940-6207.CAPR-14-0094

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Keap1 inhibition attenuates glomerulosclerosis.2014

    • Author(s)
      Miyazaki Y, Shimizu A, Pastan I, Taguchi K, Naganuma E, Suzuki T, Hosoya T, Yokoo T, Saito A, Miyata T, Yamamoto M, Matsusaka T.
    • Journal Title

      Nephrol. Dial. Transplant.

      Volume: 29 Pages: 783-791

    • DOI

      10.1093/ndt/gfu002.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Keap1 Cys273 and Cys288 are functional sensors for 15d-PGJ2 to activate Nrf2 signaling.2015

    • Author(s)
      Suzuki T, Saito R, Hiramoto K, Iso T, Yamamoto M.
    • Organizer
      The Keap1/Nrf2 Pathway in Health and Disease
    • Place of Presentation
      Cambridge, UK.
    • Year and Date
      2015-01-06 – 2015-01-08
  • [Presentation] Development of a novel neuroprotective strategy by the cooperative transcriptional network centered on Nrf22014

    • Author(s)
      Itoh K.
    • Organizer
      SFRBM Annual meeting 2014
    • Place of Presentation
      Seattle
    • Year and Date
      2014-11-19 – 2014-11-23
    • Invited
  • [Presentation] リボソーム結合因子GCN1L1および転写因子ATF4との相互作用によるNrf2応答機構の調節機構2014

    • Author(s)
      伊東健.
    • Organizer
      基盤S公開シンポジウム「レドックス制御」
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2014-10-27
  • [Presentation] 哺乳類プロテアソームにおけるユビキチン化タンパク質認識機構と脱ユビキチン化機構の遺伝学的解析2014

    • Author(s)
      濱崎純、村田茂穂.
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • Invited
  • [Presentation] Nrf2- and ATF4-dependent up-regulation of xCT modulates the sensitivity of T24 bladder carcinoma cells to proteasome inhibition2014

    • Author(s)
      Ye P, Mimura J, Okada T, Sato H, Liu T, Maruyama A, Ohyama C, Itoh K.
    • Organizer
      8th International Conference on Heme Oxygenases
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [Remarks] 弘前大学大学院医学研究科附属高度先進医学研究センター分子生体防御学講座

    • URL

      http://www.med.hirosaki-u.ac.jp/~admed/department/index.html

  • [Remarks] 東北大学大学院医学系研究科医化学分野

    • URL

      http://www.dmbc.med.tohoku.ac.jp/official/index.html

  • [Remarks] 東京大学大学院薬学系研究科蛋白質代謝学教室

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~tanpaku/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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