2017 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of the heat shock response by mitochondrial signals
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15H04706
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
中井 彰 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60252516)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 充章 山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (80359900)
瀧井 良祐 山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (00419558)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | シャペロン / 転写 / ストレス / ミトコンドリア / プロテオスタシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに、細胞質を含む細胞のタンパク質毒性ストレスはHSF1-SSBP1を介して細胞質とミトコンドリアのシャペロンを誘導することを示してきた。今年度は、ミトコンドリアに特異的なタンパク質毒性ストレス条件下でのシャペロン群の誘導、およびその誘導のHSF1-SSBP1依存性を調べた。まず、野生型MEF細胞をロテノン、ミトコンドリアLONプロテアーゼ阻害剤CDDO、ミトコンドリアHSP90阻害剤GTTPで処理することで、細胞質HSP70とミトコンドリアシャペロン（mtHSP70、HSP60、HSP10）が誘導された。一方、HSF1欠損細胞ではHSP70およびミトコンドリアシャペロン群の誘導を全く認めなかった。HSF1だけでなく、SSBP1の関与を明らかにするために、それぞれをノックダウンして遺伝子発現を調べたところ、これら細胞質とミトコンドリアのシャペロンの誘導にはHSF1が必要であること、SSBP1は遺伝子の種類と刺激によって依存性が異なることが分った。次に、HSF1とSSBP1の活性化について調べた。HSF1はもともと核に存在するが、ミトコンドリア特異的なタンパク質毒性ストレス条件下でSSBP1が核へ蓄積することが明らかとなった。転写活性と関連するHSF1-Ser326のリン酸化が亢進することも分った。さらに、これらの遺伝子発現誘導の一部は、活性酸素種を介することも示された。
一方、HSF1-SSBP1のマウスにおける生理機能を解析するために、SSBP1と相互作用しないHSF1-K188Aを発現するマウスをCRISPR/Cas9技術を用いて作製した。しかし、変異部位がスプライシング部位に近いためにHSF1の発現が抑制され、マウスの解析には至らなかった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(18 results)
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[Journal Article] Variations in brain defects result from cellular mosaicism in the activation of heat shock signalling.2017
Author(s)
Ishii S, Torii M, Son AI, Rajendraprasad M, Morozov YM, Kawasawa YI, Salzberg AC, Fujimoto M, Brennand K, Nakai A, Mezger V, Gage FH, Rakic P, Hashimoto-Torii K.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 8
Pages: 15157
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] HSF1 and HSF3 cooperatively regulate the heat shock response in lizards.2017
Author(s)
Takii R, Fujimoto M, Matsuura Y, Wu F, Oshibe N, Takaki E, Katiyar A, Akashi H, Makino T, Kawata M, Nakai A.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 12
Pages: e0180776
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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