代謝と寿命をつなぐ転写因子FOXO1の多重修飾制御機構の解明

阐明连接代谢和寿命的转录因子FOXO1的多重修饰控制机制

基本信息

批准号：
18780249
负责人：
大徳浩照
金额：
$ 2.3万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18780249/
关键词：
FOXO1 翻訳後修飾転写制御寿命酸化ストレスアポトーシス

项目摘要

1.アルギニンメチル化とAkt依存的リン酸化のクロストークの発見FOXO1の新規翻訳後修飾としてこれまでにアルギニンメチル化酵素PRMT1によるメチル化を同定し、このメチル化部位がFOXO1のAktリン酸化コンセンサス配列内に存在すること、またメチル化によってAkt依存的なリン酸化が阻害されることを見いだしていた。今年度はこのアルギニンメチル化の生物学的意義について検証を重ね、酸化ストレス依存的なアポトーシス誘導にPRMT1によるFOXO1のメチル化修飾制御が重要な役割を果たしていることを証明した。さらに他のAkt基質に対しても、PRMT1依存的なメチル化とそれに伴うAktリン酸化の阻害が起こりうるかを検証し、実際に複数の有力な候補を同定している。以上の結果は、メチル化リン酸化という翻訳後修飾のクロストークが、転写因子のみならず様々な細胞内タンパク質にも共通してみられる普遍的かつ重要な機能調節メカニズムであることを示唆するものである。2.DNA損傷修復におけるFOXO1の新規機能の解明FOXO1の複合体を同定するために、哺乳類細胞の大量培養系による二段階精製を行い、FOXO1結合因子としてDNA修復に関わる因子を多数同定した。次にDNA損傷におけるFOXO1の役割を検証し、紫外線照射後のDNA修復にFOXO1が必須であること、特に細胞周期のM期においてその影響が顕著であることを見いだした。現在は同定したDNA修復因子とFOXO1との機能的相互作用について解析を進めている段階である。本研究成果は、転写を介さないFOXO1の新たな機能を示唆するものであり、FOXO1の長寿遺伝子としての働きを考える上でも重要であると考えられる。

1. Discovery of crosstalk between arginine methylation and Akt-dependent phosphorylation We have previously identified methylation by the arginine methylase PRMT1 as a novel post-translational modification of FOXO1, and found that this methylation site is present within the Akt phosphorylation consensus sequence of FOXO1, and that methylation inhibits Akt-dependent phosphorylation.今年，我们反复研究了精氨酸甲基化的生物学意义，表明PRMT1诱导的FOXO1的甲基化修饰在诱导氧化应激依赖性凋亡中起重要作用。此外，我们研究了其他AKT底物是否可能发生PRMT1依赖性甲基化和相关的Akt磷酸化抑制作用，并且实际上已经确定了几种潜在的候选者。以上结果表明，称为甲基化磷酸化的翻译后修饰的串扰是一种通用且重要的功能调节机制，不仅是转录因子，而且是各种细胞内蛋白的常见。 2。阐明FOXO1在DNA损伤修复中的新功能以识别FOXO1复合物，使用哺乳动物细胞的群文化系统进行了两步纯化，并且涉及DNA修复的许多因素被鉴定为FOXO1结合因子。接下来，我们检查了FOXO1在DNA损伤中的作用，发现FOXO1对于紫外线照射后的DNA修复至关重要，并且在细胞周期的M相中，其作用尤其明显。目前，我们目前正在对已识别的DNA修复因子和FOXO1之间的功能相互作用进行分析。这项研究发现表明，FOXO1的新功能不会介导转录，并且认为在将其作为寿命基因的功能时很重要。