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2015 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) 2014-07-10 – 2019-03-31
KeywordsNrf2 / プロテアソーム / ヘムオキシゲナーゼ1 / ミトコンドリア / 活性酸素 / Keap1
Outline of Annual Research Achievements

1.酸素ストレスで活性化する転写因子ネットワークの解析 1)Nrf2と相互作用する因子GCN1L1のミトコンドリアストレスに対するGCN1L1の効果をHeLa細胞において解析した。ミトコンドリア特異的な翻訳阻害剤であるドキシサイクリンを投与するとGCN1L1依存的なGCN2の活性化が観察されことから、GCN1L1がミトコンドリア機能異常のセンサーとして働くことが示唆された。2)ストレスセンサーKeap1の酸化ストレス感知に必要なシステイン残基の解析を行った。その結果、ストレス刺激によって感知に必要なシステイン残基を使い分けていることが明らかになった。
2.プロテアソーム機能と酸化ストレスのクロストークの解析
26Sプロテアソームの新規ユビキチン受容体サブユニットRpn13が実際にマウス生体内において既存のユビキチン受容体サブユニットRpn10と協調して働き、細胞恒常性維持に働くことを遺伝学的に示した。また、プロテアソーム機能減弱マウスにおける酸化ストレス惹起をin vivoで確認することができた。
3. ヘムオキシゲナーゼ1の抗老化に関する機能解析
ヘムオキシゲナーゼKOマウスから、胎児期繊維芽細胞を樹立した。今後ミトコンドリア機能について解析する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

各要素項目の研究は順調に進んでいると思われるのでこのような判断とした。今後、その要素項目間の連携により、酸素ストレスに対するより包括的な応答機構を明らかにしていきたい。

Strategy for Future Research Activity

細胞内小器官間におけるクロストークにおいては、ミトコンドリア-核シグナル伝達に焦点を絞り解析する。このクロスーク機構の解析においては、特にヘムオキシゲナーゼ1の機能に注目して行う。プロテアソーム機能減弱マウスにおいては、プロテアソーム機能及びユビキチンの蓄積によりどのようにストレスが惹起されるかに焦点を絞り研究を推進する。また、遺伝学的スクリーニングにより同定した新規プロテアソーム機能調節因子についてはすでに新規ユビキチン結合タンパク質であることが明らかになっていることから、今後どのようにプロテアソーム機能と関連するのかをより具体的にする。

  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Role of the Keap1/Nrf2 pathway in neurodegenerative diseases.2015

    • Author(s)
      Yamazaki H, Tanji K, Wakabayashi K, Matsuura S, Itoh K
    • Journal Title

      Pathol. Int.

      Volume: 65 Pages: 210-219

    • DOI

      10.1111/pin.12261.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of Nrf2 in the pathogenesis of atherosclerosis.2015

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

      Free Radic Biol Med.

      Volume: 88 Pages: 221-232

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2015.06.019.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] p62 Deficiency Enhances α-Synuclein Pathology in Mice.2015

    • Author(s)
      Tanji K, Odagiri S, Miki Y, Maruyama A, Nikaido Y, Mimura J, Mori F, Warabi E, Yanagawa T, Ueno S, Itoh K, Wakabayashi K
    • Journal Title

      Brain Pathol.

      Volume: 25 Pages: 552-564

    • DOI

      10.1111/bpa.12214.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Redundant roles of Rpn10 and Rpn13 in recognition of ubiquitinated proteins and cellular homeostasis.2015

    • Author(s)
      Hamazaki J, Hirayama S, Murata S. Redundant roles of Rpn10 and Rpn13 in recognition of ubiquitinated proteins and cellular homeostasis.
    • Journal Title

      PLoS Genet.

      Volume: 11 Pages: e1005401

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1005401.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterizations of Three Major Cysteine Sensors of Keap1 in Stress Response.2015

    • Author(s)
      Saito R, Suzuki T, Hiramoto K, Asami S, Naganuma E, Suda H, Iso T, Yamamoto H, Morita M, Baird L, Furusawa Y, Negishi T, Ichinose M, Yamamoto M.
    • Journal Title

      Mol. Cell. Biol.

      Volume: 36 Pages: 271-284

    • DOI

      10.1128/MCB.00868-15.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 哺乳類プロテアソームにおける基質認識と分解調節機構2016

    • Author(s)
      濱崎 純
    • Organizer
      第11回レドックス・ライフイノベーションシンポジウム
    • Place of Presentation
      お茶の水女子大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-18
  • [Presentation] Carnosic acid activates ATF4 signaling pathway2015

    • Author(s)
      三村純正、丸山敦史、小坂邦男、伊東健
    • Organizer
      BMB 2015
    • Place of Presentation
      ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] 新規変異体創出によるストレスセンサーKeap1のシステイン残基の機能解明2015

    • Author(s)
      斎藤良太、平本圭一郎、浅見颯一郎、鈴木隆史、山本雅之
    • Organizer
      BMB 2015
    • Place of Presentation
      ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] SCREENING OF MITOPHAGY INDUCERS IN HELA CELLS.2015

    • Author(s)
      Yamazaki H, Itoh K
    • Organizer
      The 6th World Congress on Targeting Mitochondria
    • Place of Presentation
      Deutschland, Berlin
    • Year and Date
      2015-10-28 – 2015-10-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Carnosic acid transcriptionally induces genes related to glutathione synthesis by the concomitant activation of ATF4 and Nrf2.a2015

    • Author(s)
      Mimura J, Kosaka K, Itoh K.
    • Organizer
      ISANH Antioxidant World Congress
    • Place of Presentation
      France, Paris
    • Year and Date
      2015-06-22 – 2015-06-24
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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