細胞増殖因子ポリアミンの生理機能解析とその毒性代謝物アクロレインの除去剤の探索

细胞生长因子多胺的生理功能分析及其有毒代谢物丙烯醛的去除剂

• 批准号: 21K06714
• 负责人: 柏木 敬子
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Chiba Institute of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06714/
• 关键词: ポリアミン; アクロレイン; 翻訳; ヒストン修飾; ヒストン脱メチル化酵素; アクロレイン除去剤; 遺伝子発現制御; 老化防止薬

細胞増殖必須因子であるポリアミン（プトレッシン、スペルミジン、スペルミン）は主に、RNAと相互作用し、細胞増殖・生存率維持に重要な蛋白質の合成を、翻訳レベルで促進する。これら蛋白質をコードする遺伝子群をポリアミンモジュロンと命名した。最近、エピジェネティックコントロールの一つであるヒストンアセチル化酵素中にポリアミンモジュロンを見出し、ポリアミンによる翻訳促進を介する遺伝子発現制御を明らかにした。本研究では「ポリアミンは翻訳を促進することにより遺伝子発現を制御する」という命題を確立するために、ヒストンのメチル化に注目した。ポリアミン減少により、ヒストンのメチル化が増加することより、ヒストン脱メチル化酵素に着目した。検討した12種のうち、ポリアミン減少により、JARID1C、JMJD2A及びUTXの蛋白質発現の有意な減少を見出した。この中で、JMJD2A mRNA中にG-quadruplex構造が存在し、この構造がポリアミンによる翻訳促進に関わることを見出した。現在、さらなる変異mRNAを作製し、ポリアミンによる合成促進メカニズムを検討中である。アクロレインは、スペルミンの酸化分解により生じ、脳梗塞、アルツハイマー病等の老齢時の組織障害性疾患の増悪因子で、老化物質と考えられる。本研究では、「ポリアミンの代謝物アクロレインをターゲットにした老化防止薬が作れるか？」という学術的問いを掲げ、脳への移行性が良く、副作用が少ないアクロレイン除去物質の探索を進め、Ｎ－アセチルシステイン誘導体をはじめとする候補化合物が得られつつあり、更に探索を進める。今回は、食物中の成分であるリジンやタウリンがアクロレイン毒性を軽減することを見出した。

Cell rights must yield factor で あ る ポ リ ア ミ ン (プ ト レ ッ シ ン, ス ペ ル ミ ジ ン, ス ペ ル ミ ン) は main に, RNA と し interaction, cell raised colonization, survival の に important な proteins synthesis を, turn 訳 レ ベ ル で promote す る. The と れら protein をコ ドする ドする ドする 伝 subgroup をポリア をコ モジュロ モジュロ と と と is named た た. Recently, エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ッ ク コ ン ト ロ ー ル の a つ で あ る ヒ ス ト ン ア セ チ ル phenoloxidase in に ポ リ ア ミ ン モ ジ ュ ロ ン を see し, ポ リ ア ミ ン に よ る turn 訳 promote を interface す る posthumous son 伝 発 now suppression を Ming ら か に し た. This study で は "ポ リ ア ミ ン は turn 訳 を promote す る こ と に よ り posthumous son 伝 発 now を suppression す る" と い を う proposition to establish す る た め に, ヒ ス ト ン の メ チ ル change に attention し た. ポ リ ア ミ ン reduce に よ り, ヒ ス ト ン の メ チ ル change が raised plus す る こ と よ り, ヒ ス ト ン メ off チ ル phenoloxidase に with mesh し た. Beg し 検 た 12 の う ち, ポ リ ア ミ ン reduce に よ り, JARID1C, JMJD2A and び UTX の proteins 発 の intentionally な reduce を now see the し た. こ の で, JMJD2A に G - quadruplex formation in the mRNA が し, こ の tectonic が ポ リ ア ミ ン に よ る turn 訳 promote に masato わ る こ と を shows し た. Currently, the production of さらなる mutant mRNAを is being carried out, and the synthesis of ポリア ポリア ポリア を による is promoting メカニズムを検. Youdaoplaceholder5. ア ク ロ レ イ ン は, ス ペ ル ミ ン の acidification decomposition に よ り じ, 脳 infarction, ア ル ツ ハ イ マ ー disease such as の old 齢 の organization handicap of disorder の raised 悪 factor で, aging material と exam え ら れ る. , this study で は "ポ リ ア ミ ン の metabolites ア ク ロ レ イ ン を タ ー ゲ ッ ト に し た prevent aging 薬 が as れ る か?" Asked と い う academic い を first white jasmines げ, 脳 へ の transitional good sex が く, less side effects が な い ア ク ロ レ イ ン remove material の exploring を into め, N - ア セ チ ル シ ス テ イ ン inductor を は じ め と す が る alternate compounds have ら れ つ つ あ り, more に exploration を into め る. This time, the toxicity of the <s:1> component in であるリジ, であるリジ, やタウリ, がア, <s:1>, ロレ, and <s:1> in food was found to be を軽 reduced in する, する, and とを.

项目成果

千葉科学大学 薬学部 病態生化学研究室

千叶理科大学药学部病理生物化学实验室

Regulation of gene expression through translational stimulation of histone modifying enzymes by polyamines.

通过多胺对组蛋白修饰酶的翻译刺激来调节基因表达。

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Kashiwagi;A. Sakamoto;Y. Terui;K. Igarashi
• 通讯作者: K. Igarashi

Polyamines produced by an extreme thermophile are essential for cell growth at high temperature

• DOI: 10.1093/jb/mvac048
• 发表时间: 2022-05-25
• 期刊: JOURNAL OF BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 2.7
• 作者: Sakamoto, Akihiko;Tamakoshi, Masatada;Terui, Yusuke
• 通讯作者: Terui, Yusuke

Urinary Amino Acid-Conjugated Acrolein and Taurine as New Biomarkers for Detection of Dementia

尿氨基酸共轭丙烯醛和牛磺酸作为检测痴呆症的新生物标志物

• DOI: 10.3233/jad-220912
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Alzheimer's Disease
• 作者: Yoshida Madoka;Uemura Takeshi;Mizoi Mutsumi;Waragai Masaaki;Sakamoto Akihiko;Terui Yusuke;Kashiwagi Keiko;Igarashi Kazuei
• 通讯作者: Igarashi Kazuei

認知症疾患における尿中アミノ酸抱合アクロレインとタウリン量の低下

痴呆症中尿氨基酸共轭丙烯醛和牛磺酸水平降低

• 发表时间: 2023
• 作者: Nakayama S;Nishio J;Nagao S;Aoki M;Nabeshima K;Yamamoto T.;吉田円，植村武史，溝井睦美，藁谷正明，坂本明彦，照井祐介，柏木敬子，五十嵐一衛
• 通讯作者: 吉田円，植村武史，溝井睦美，藁谷正明，坂本明彦，照井祐介，柏木敬子，五十嵐一衛