Details of the Researcher

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Ken-Ichi Yasumoto
Section
Graduate School of Life Sciences
Job title
Associate Professor
Degree

  • 理学博士 (Tohoku University)

Professional Memberships 4

  • The Japanese Society for Pigment Cell Research

  • 日本癌学会

  • 日本分子生物学会

  • 日本生化学会

Research Interests 7

  • DLK

  • Osmotic stress

  • PHD3

  • Melanogenesis

  • Xenobiotic Response

  • Hypoxia

  • Transcriptional Regulation

Research Areas 3

  • Life sciences / Cell biology /

  • Life sciences / Medical biochemistry /

  • Life sciences / Molecular biology /

Awards 1

  1. 日本生化学会東北支部奨励賞

    2003/06　日本生化学会東北支部　転写因子MITFとWntシグナルの相互作用によるメラノサイト特異的遺伝子の発現制御機構

Papers 71

  1. L-2hydroxyglutaric acid rewires amino acid metabolism in colorectal cancer via the mTOR-ATF4 axis. International-journal

    Sho Tabata, Yasushi Kojima, Takeharu Sakamoto, Kaori Igarashi, Ko Umetsu, Takamasa Ishikawa, Akiyoshi Hirayama, Rie Kajino-Sakamoto, Naoya Sakamoto, Ken-Ichi Yasumoto, Keiichi Okano, Yasuyuki Suzuki, Shinichi Yachida, Masahiro Aoki, Tomoyoshi Soga

    Oncogene　42　(16)　1294-1307　2023/04

    DOI： 10.1038/s41388-023-02632-7 　

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    Oncometabolites, such as D/L-2-hydroxyglutarate (2HG), have directly been implicated in carcinogenesis; however, the underlying molecular mechanisms remain poorly understood. Here, we showed that the levels of the L-enantiomer of 2HG (L2HG) were specifically increased in colorectal cancer (CRC) tissues and cell lines compared with the D-enantiomer of 2HG (D2HG). In addition, L2HG increased the expression of ATF4 and its target genes by activating the mTOR pathway, which subsequently provided amino acids and improved the survival of CRC cells under serum deprivation. Downregulating the expression of L-2-hydroxyglutarate dehydrogenase (L2HGDH) and oxoglutarate dehydrogenase (OGDH) increased L2HG levels in CRC, thereby activating mTOR-ATF4 signaling. Furthermore, L2HGDH overexpression reduced L2HG-mediated mTOR-ATF4 signaling under hypoxia, whereas L2HGDH knockdown promoted tumor growth and amino acid metabolism in vivo. Together, these results indicate that L2HG ameliorates nutritional stress by activating the mTOR-ATF4 axis and thus could be a potential therapeutic target for CRC.

  2. Direct protein–protein interaction between Npas4 and IPAS mutually inhibits their critical roles in neuronal cell survival and death International-journal Peer-reviewed

    Shuya Kasai, Xianyu Li, Satoru Torii, Ken-ichi Yasumoto, Kazuhiro Sogawa

    Cell Death Discovery　7　(1)　300-300　2021/10/21

    Publisher: Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41420-021-00690-y 　

    eISSN： 2058-7716

    More details Close

    Abstract Inhibitory PAS domain protein (IPAS) is a bifunctional protein that acts as a transcriptional repressor in hypoxia and as a pro-apoptotic protein involved in neuronal cell death. Npas4 (NXF or LE-PAS) is a transcriptional factor that protects nerve cells from endogenous and foreign neurotoxins. Here we show that IPAS and Npas4 antagonize each other through their direct interaction. Coimmunoprecipitation experiments revealed that multiple binding sites on each protein were involved in the interaction. CoCl2 treatment of PC12 cells that induces IPAS repressed the transactivation activity of Npas4, and IPAS siRNA treatment reduced the CoCl2-induced repression. CoCl2-induced apoptosis was suppressed by the addition of KCl that induces Npas4. The protective effect of KCl was attenuated by siRNA-mediated gene silencing of Npas4. Npas4 and IPAS proteins were induced and localized in the cytoplasm of the dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta after 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) treatment. Npas4−/− mice exhibited greater sensitivity to MPTP in nigral dopaminergic neurons. Together, these results strongly suggest that neuroprotective activity of Npas4 was, at least partly, exerted by inhibiting the pro-apoptotic activity of IPAS through direct interaction.

  3. Attenuation of inhibitory PAS domain protein-induced cell death by synthetic peptides derived from Mcl-1 transmenbrane domain Peer-reviewed

    Shuya Kasai, Ken-ichi Yasumoto, Kazuhiro Sogawa

    Cell Death Discovery　7　(1)　92　2021/05/04

    DOI： 10.1038/s41420-021-00475-3 　

    eISSN： 2058-7716

  4. Mitochondrial E3 Ubiquitin Ligase Parkin: Relationships with Other Causal Proteins in Familial Parkinson's Disease and Its Substrate-Involved Mouse Experimental Models. International-journal Peer-reviewed

    Satoru Torii, Shuya Kasai, Tatsushi Yoshida, Ken-Ichi Yasumoto, Shigeomi Shimizu

    International journal of molecular sciences　21　(4)　2020/02/11

    DOI： 10.3390/ijms21041202 　

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    Parkinson's disease (PD) is a common neurodegenerative disorder. Recent identification of genes linked to familial forms of PD has revealed that post-translational modifications, such as phosphorylation and ubiquitination of proteins, are key factors in disease pathogenesis. In PD, E3 ubiquitin ligase Parkin and the serine/threonine-protein kinase PTEN-induced kinase 1 (PINK1) mediate the mitophagy pathway for mitochondrial quality control via phosphorylation and ubiquitination of their substrates. In this review, we first focus on well-characterized PINK1 phosphorylation motifs. Second, we describe our findings concerning relationships between Parkin and HtrA2/Omi, a protein involved in familial PD. Third, we describe our findings regarding inhibitory PAS (Per/Arnt/Sim) domain protein (IPAS), a member of PINK1 and Parkin substrates, involved in neurodegeneration during PD. IPAS is a dual-function protein involved in transcriptional repression of hypoxic responses and the pro-apoptotic activities.

  5. Increase in proapoptotic activity of inhibitory PAS domain protein via phosphorylation by MK2 Peer-reviewed

    Shuya Kasai, Mary J. E. Richardson, Satoru Torii, Ken-ichi Yasumoto, Hiroki Shima, Kazuhiko Igarashi, Ken Itoh, Kazuhiro Sogawa, Kazutaka Murayama

    FEBS JOURNAL　284　(23)　4115-4127　2017/12

    DOI： 10.1111/febs.14300 　

    ISSN： 1742-464X

    eISSN： 1742-4658

  6. Conformational changes in inhibitory PAS domain protein associated with binding of HIF-1 alpha and Bcl-x(L) in living cells Peer-reviewed

    Shuya Kasai, Shinji Kajimoto, Yuma Ito, Tomo Saito, Ken-ichi Yasumoto, Makio Tokunaga, Kumiko Sakata-Sogawa, Hiroshi Fukumura, Kazuhiro Sogawa

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　161　(3)　291-296　2017/03

    DOI： 10.1093/jb/mvw068 　

    ISSN： 0021-924X

    eISSN： 1756-2651

  7. Chimeric RNA Oligonucleotides Incorporating Triazole-Linked Trinucleotides: Synthesis and Function as mRNA in Cell-Free Translation Reactions Peer-reviewed

    Tomoko Fujino, Takeru Suzuki, Koudai Okada, Kanako Kogashi, Ken-ichi Yasumoto, Kazuhiro Sogawa, Hiroyuki Isobe

    JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY　81　(19)　8967-8976　2016/10

    DOI： 10.1021/acs.joc.6b01618 　

    ISSN： 0022-3263

  8. The effects of dioxin pollution on population of the large Japanese filed mouse, Apodemus speciosus: An attempt to capture the population response using a molecular indicator Peer-reviewed

    Hiroko Ishiniwa, Kazuhiro Sogawa, Ken-Ichi Yasumoto, Nobuhiko Hoshi, Tsuneo Sekijima

    Japanese Journal of Ecology　66　(1)　69-79　2016

    Publisher: Tohoku University

    DOI： 10.18960/seitai.66.1_69 　

    ISSN： 0021-5007

  9. ダイオキシン汚染がアカネズミ個体群に及ぼす影響: 遺伝子マーカーを用いて個体群の反応を捉える試み． Peer-reviewed

    石庭寛子, 十川和博, 安元研一, HOSHI NOBUHIKO, 関島恒夫

    日本生態学会誌　66　(1)　69-79　2016

  10. Chimeric RNA Oligonucleotides with Triazole and Phosphate Linkages: Synthesis and RNA Interference Peer-reviewed

    Tomoko Fujino, Kanako Kogashi, Koudai Okada, Martin Mattarella, Takeru Suzuki, Kenichi Yasumoto, Kazuhiro Sogawa, Hiroyuki Isobe

    CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL　10　(12)　2682-2687　2015/12

    DOI： 10.1002/asia.201500765 　

    ISSN： 1861-4728

    eISSN： 1861-471X

  11. Involvement of inhibitory PAS domain protein in neuronal cell death in Parkinson’s disease. Peer-reviewed

    Satoru Torii, Shuya Kasai, Ayako Suzuki, Yuta Todoroki, Kazuma Yokozawa, Ken-ichi Yasumoto, Naohiko Seike, Hiroshi Kiyonari, Yoshiko Mukumoto, Akiyoshi Kakita, Kazuhiro Sogawa

    Cell Death Discovery　1　15015　2015/08/17

    DOI： 10.1038/cddiscovery.2015.15 　

  12. Nucleocytoplasmic shuttling of IPAS by its unique nuclear import and export signals unshared with other HIF-3 alpha splice variants Peer-reviewed

    Satoru Torii, Kohei Sakaki, Miki Otomo, Kyohei Saka, Ken-ichi Yasumoto, Kazuhiro Sogawa

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　154　(6)　561-567　2013/12

    DOI： 10.1093/jb/mvt088 　

    ISSN： 0021-924X

    eISSN： 1756-2651

  13. Genetic Variation in AhR Gene Related to Dioxin Sensitivity in the Japanese Field Mouse, Apodemus speciosus Peer-reviewed

    Hiroko Ishiniwa, Kazuhiro Sogawa, Ken-ichi Yasumoto, Nobuhiko Hoshi, Toshifumi Yokoyama, Ken Tasaka, Tsuneo Sekijim

    Immunosuppression - Role in Health and Diseases　2012/02

    Publisher: InTech

    DOI： 10.5772/27464 　

  14. PHD1 interacts with ATF4 and negatively regulates its transcriptional activity without prolyl hydroxylation Peer-reviewed

    Yusuke Hiwatashi, Kohei Kanno, Chikahisa Takasaki, Kenji Goryo, Takuya Sato, Satoru Torii, Kazuhiro Sogawa, Ken-ichi Yasumoto

    EXPERIMENTAL CELL RESEARCH　317　(20)　2789-2799　2011/12

    DOI： 10.1016/j.yexcr.2011.09.005 　

    ISSN： 0014-4827

  15. Pro-apoptotic activity of inhibitory PAS domain protein (IPAS), a negative regulator of HIF-1, through binding to pro-survival Bcl-2 family proteins Peer-reviewed

    S. Torii, Y. Goto, T. Ishizawa, H. Hoshi, K. Goryo, K. Yasumoto, H. Fukumura, K. Sogawa

    CELL DEATH AND DIFFERENTIATION　18　(11)　1711-1725　2011/11

    DOI： 10.1038/cdd.2011.47 　

    ISSN： 1350-9047

  16. Triazole-Linked DNA as a Primer Surrogate in the Synthesis of First-Strand cDNA Peer-reviewed

    Tomoko Fujino, Ken-ichi Yasumoto, Naomi Yamazaki, Ai Hasome, Kazuhiro Sogawa, Hiroyuki Isobe

    CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL　6　(11)　2956-2960　2011/11

    DOI： 10.1002/asia.201100712 　

    ISSN： 1861-4728

  17. Tumour necrosis factor-alpha suppresses the hypoxic response by NF-kappa B-dependent induction of inhibitory PAS domain protein in PC12 cells Peer-reviewed

    Kenji Goryo, Satoru Torii, Ken-ichi Yasumoto, Kazuhiro Sogawa

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　150　(3)　311-318　2011/09

    DOI： 10.1093/jb/mvr061 　

    ISSN： 0021-924X

  18. Inhibitory effect of extracellular histidine on cobalt-induced HIF-1 alpha expression Peer-reviewed

    Satoru Torii, Atsushi Kurihara, Xian Yu Li, Ken-ichi Yasumoto, Kazuhiro Sogawa

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　149　(2)　171-176　2011/02

    DOI： 10.1093/jb/mvq129 　

    ISSN： 0021-924X

  19. Polymorphisms and functional differences in aryl hydrocarbon receptors (AhR) in Japanese field mice, Apodemus speciosus Peer-reviewed

    Hiroko Ishiniwa, Kazuhiro Sogawa, Ken-ichi Yasumoto, Tsuneo Sekijima

    ENVIRONMENTAL TOXICOLOGY AND PHARMACOLOGY　29　(3)　280-289　2010/05

    DOI： 10.1016/j.etap.2010.03.006 　

    ISSN： 1382-6689

  20. Loose interaction between glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and phosphoglycerate kinase revealed by fluorescence resonance energy transfer-fluorescence lifetime imaging microscopy in living cells Peer-reviewed

    Yosuke Tomokuni, Kenji Goryo, Ayako Katsura, Satoru Torii, Ken-ichi Yasumoto, Klaus Kemnitz, Mamiko Takada, Hiroshi Fukumura, Kazuhiro Sogawa

    FEBS JOURNAL　277　(5)　1310-1318　2010/03

    DOI： 10.1111/j.1742-4658.2010.07561.x 　

    ISSN： 1742-464X

  21. Cyclic AMP Represses the Hypoxic Induction of Hypoxia-inducible Factors in PC12 Cells Peer-reviewed

    Satoru Torii, Norikazu Okamura, Yohei Suzuki, Toshiyuki Ishizawa, Ken-ichi Yasumoto, Kazuhiro Sogawa

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　146　(6)　839-844　2009/12

    DOI： 10.1093/jb/mvp129 　

    ISSN： 0021-924X

  22. Transactivation activity of LBP-1 proteins and their dimerization in living cells Peer-reviewed

    Ayako Katsura, Kota Kimura, Kentaro Hosoi, Yosuke Tomokuni, Masanori Nesori, Kenji Goryo, Keiko Numayama-Tsuruta, Satoru Torii, Ken-ichi Yasumoto, Osamu Gotoh, Mamiko Takada, Hiroshi Fukumura, Kazuhiro Sogawa

    GENES TO CELLS　14　(10)　1183-1196　2009/10

    DOI： 10.1111/j.1365-2443.2009.01344.x 　

    ISSN： 1356-9597

  23. Magnesium Deficiency Causes Loss of Response to Intermittent Hypoxia in Paraganglion Cells Peer-reviewed

    Satoru Torii, Kentaro Kobayashi, Masayuki Takahashi, Kasumi Katahira, Kenji Goryo, Natsuki Matsushita, Ken-ichi Yasumoto, Yoshiaki Fujii-Kuriyama, Kazuhiro Sogawa

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY　284　(28)　19077-19089　2009/07

    DOI： 10.1074/jbc.M109.004424 　

    ISSN： 0021-9258

  24. Role of the intracellular localization of HIF-prolyl hydroxylases Peer-reviewed

    Ken-ichi Yasumoto, Yusuke Kowata, Atsushi Yoshida, Satoru Torii, Kazuhiro Sogawa

    BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR CELL RESEARCH　1793　(5)　792-797　2009/05

    DOI： 10.1016/j.bbamcr.2009.01.014 　

    ISSN： 0167-4889

  25. Expression, Purification and Characterization of Human PHD1 in Escherichia coli Peer-reviewed

    Xian Y. Li, Chikahisa Takasaki, Yuhei Satoh, Shigenobu Kimura, Ken-ichi Yasumoto, Kazuhiro Sogawa

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　144　(5)　555-561　2008/11

    DOI： 10.1093/jb/mvn102 　

    ISSN： 0021-924X

    eISSN： 1756-2651

  26. Dickkopf 1 (DKK1) regulates skin pigmentation and thickness by affecting Wnt/beta-catenin signaling in keratinocytes Peer-reviewed

    Yuji Yamaguchi, Thierry Passeron, Toshihiko Hoashi, Hidenori Watabe, Franocois Rouzaud, Ken-ichi Yasumoto, Takahiko Hara, Chiharu Tohyama, Ichiro Katayama, Toru Miki, Vincent J. Hearing

    FASEB JOURNAL　22　(4)　1009-1020　2008/04

    DOI： 10.1096/fj.07-9475com 　

    ISSN： 0892-6638

  27. The effects of dickkopf 1 on gene expression and Wnt signaling by melanocytes: Mechanisms underlying its suppression of melanocyte function and proliferation Peer-reviewed

    Yuji Yamaguchi, Thierry Passeron, Hidenori Watabe, Ken-ichi Yasumoto, Francois Rouzaud, Toshihiko Hoashi, Vincent J. Hearing

    JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY　127　(5)　1217-1225　2007/05

    DOI： 10.1038/sj.jid.5700629 　

    ISSN： 0022-202X

  28. Identification of amino acid residues in the Ah receptor involved in ligand binding Peer-reviewed

    Kenji Goryo, Ai Suzuki, Carlos A. Del Carpio, Kazuhiro Siizaki, Eisuke Kuriyama, Yoshinori Mikami, Koshi Kinoshita, Ken-ichi Yasumoto, Agneta Rannug, Akira Miyamoto, Yoshiaki Fujii-Kuriyama, Kazuhiro Sogawa

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　354　(2)　396-402　2007/03

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2006.12.227 　

    ISSN： 0006-291X

  29. Intracellular composition of fatty acid affects the processing and function of tyrosinase through the ubiquitin-proteasome pathway Peer-reviewed

    H Ando, ZM Wen, HY Kim, JC Valencia, GE Costin, H Watabe, K Yasumoto, Y Niki, H Kondoh, M Ichihashi, VJ Hearing

    BIOCHEMICAL JOURNAL　394　(1)　43-50　2006/02

    DOI： 10.1042/BJ20051419 　

    ISSN： 0264-6021

  30. Heterodimerization with LBP-1b is necessary for nuclear localization of LBP-1a and LBP-1c Peer-reviewed

    F Sato, K Yasumoto, K Kimura, K Numayama-Tsuruta, K Sogawa

    GENES TO CELLS　10　(9)　861-870　2005/09

    DOI： 10.1111/j.1365-2443.2005.00884.x 　

    ISSN： 1356-9597

  31. CYP1A2エンハンサーに結合するLBP-1タンパク質の核局在化メカニズム

    十川和博, 沼山恵子, 安元研一

    日本癌学会総会記事　63回　84-84　2004/09

  32. Epitope mapping of the melanosomal matrix protein gp100 (PMEL17) - Rapid processing in the endoplasmic reticulum and glycosylation in the early Golgi compartment Peer-reviewed

    K Yasumoto, H Watabe, JC Valencia, T Kushimoto, T Kobayashi, E Appella, VJ Hearing

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY　279　(27)　28330-28338　2004/07

    DOI： 10.1074/jbc.M401269200 　

    ISSN： 0021-9258

  33. Mesenchymal-epithelial interactions in the skin: increased expression of dickkopf1 by palmoplantar fibroblasts inhibits melanocyte growth and differentiation Peer-reviewed

    Y Yamaguchi, S Itami, H Watabe, K Yasumoto, ZA Abdel-Malek, T Kubo, F Rouzaud, A Tanemura, K Yoshikawa, VJ Hearing

    JOURNAL OF CELL BIOLOGY　165　(2)　275-285　2004/04

    DOI： 10.1083/jcb.200311122 　

    ISSN： 0021-9525

  34. Fatty acids regulate pigmentation via proteasomal degradation of tyrosinase - A new aspect of ubiquitin-proteasome function Peer-reviewed

    H Ando, H Watabe, JC Valencia, K Yasumoto, M Furumura, Y Funasaka, M Oka, M Ichihashi, VJ Hearing

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY　279　(15)　15427-15433　2004/04

    DOI： 10.1074/jbc.M313701200 　

    ISSN： 0021-9258

  35. Regulation of tyrosinase processing and trafficking by organellar pH and by proteasome activity Peer-reviewed

    H Watabe, JC Valencia, K Yasumoto, T Kushimoto, H Ando, J Muller, WD Vieira, M Mizoguchi, E Appella, VJ Hearing

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY　279　(9)　7971-7981　2004/02

    DOI： 10.1074/jbc.M309714200 　

    ISSN： 0021-9258

  36. Germ cell-specific expression of microphthalmia-associated transcription factor mRNA in mouse testis Peer-reviewed

    H Saito, K Takeda, K Yasumoto, H Ohtani, K Watanabe, K Takahashi, A Fukuzaki, Y Arai, H Yamamoto, S Shibahara

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　134　(1)　143-150　2003/07

    DOI： 10.1093/jb/mvg122 　

    ISSN： 0021-924X

  37. Microphthalmia-associated transcription factor in the Wnt signaling pathway Peer-reviewed

    Hideo Saito, Ken-Ichi Yasumoto, Kazuhisa Takeda, Kazuhiro Takahashi, Hiroaki Yamamoto, Shigeki Shibahara

    Pigment Cell Research　16　(3)　261-265　2003/06

    DOI： 10.1034/j.1600-0749.2003.00039.x 　

    ISSN： 0893-5785

  38. Makoto Seiji memorial lecture: The melanosome: An ideal model to study cellular differentiation. Peer-reviewed

    Kushimoto T, Valencia J C, Costin G E, Toyofuku K, Watabe H, Yasumoto K, Rouzaud F, Vieira W D, Hearing V J

    Pigment Cell Research　16　237-244　2003/04

    DOI： 10.1034/j.1600-0749.2003.00034.x 　

  39. Proteomic analysis of early melanosomes: Identification of novel melanosomal proteins Peer-reviewed

    Basrur, V, F Yang, T Kushimoto, Y Higashimoto, K Yasumoto, J Valencia, J Muller, WD Vieira, H Watabe, J Shabanowitz, VJ Hearing, DF Hunt, E Appella

    JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH　2　(1)　69-79　2003/01

    DOI： 10.1021/pr025562r 　

    ISSN： 1535-3893

  40. OTX2 regulates expression of DOPAchrome tautomerase in human retinal pigment epithelium Peer-reviewed

    K Takeda, S Yokoyama, K Yasumoto, H Saito, T Udono, K Takahashi, S Shibahara

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　300　(4)　908-914　2003/01

    DOI： 10.1016/S0006-291X(02)02934-0 　

    ISSN： 0006-291X

  41. Melanocyte-specific microphthalmia-associated transcription factor isoform activates its own gene promoter through physical interaction with lymphoid-enhancing factor 1 Peer-reviewed

    H Saito, K Yasumoto, K Takeda, K Takahashi, A Fukuzaki, S Orikasa, S Shibahara

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY　277　(32)　28787-28794　2002/08

    DOI： 10.1074/jbc.M203719200 　

    ISSN： 0021-9258

  42. Microphthalmia-associated transcription factor interacts with LEF-1, a mediator of Wnt signaling Peer-reviewed

    K Yasumoto, K Takeda, H Saito, K Watanabe, K Takahashi, S Shibahara

    EMBO JOURNAL　21　(11)　2703-2714　2002/06

    DOI： 10.1093/emboj/21.11.2703 　

    ISSN： 0261-4189

  43. Stimulation of melanoblast pigmentation by 8-methoxypsoralen: The involvement of microphthalmia-associated transcription factor, the protein kinase A signal pathway, and proteasome-mediated degradation. Peer-reviewed

    Lei T-C, Virador V, Yasumoto K, Vieira WD, Toyofuku K, Hearing VJ

    Journal of Investigative Dermatology　119　(6)　1341-1349　2002/04

    DOI： 10.1046/j.1523-1747.2002.19607.x 　

  44. Mitf-D, a newly identified isoform, expressed in the retinal pigment epithelium and monocyte-lineage cells affected by Mitf mutations Peer-reviewed

    Kazuhisa Takeda, Ken-Ichi Yasumoto, Naoko Kawaguchi, Tetsuo Udono, Ken-Ichi Watanabe, Hideo Saito, Kazuhiro Takahashi, Masaki Noda, Shigeki Shibahara

    Biochimica et Biophysica Acta - Gene Structure and Expression　1574　(1)　15-23　2002/02/20

    DOI： 10.1016/S0167-4781(01)00339-6 　

    ISSN： 0167-4781

  45. Identification of a distal enhancer for the melanocyte-specific promoter of the MITF gene Peer-reviewed

    Ken-Ichi Watanabe, Kazuhisa Takeda, Ken-Ichi Yasumoto, Tetsuo Udono, Hideo Saito, Katsuhisa Ikeda, Tomonori Takasaka, Kazuhiro Takahashi, Toshimitsu Kobayashi, Masayoshi Tachibana, Shigeki Shibahara

    Pigment Cell Research　15　(3)　201-211　2002

    DOI： 10.1034/j.1600-0749.2002.01080.x 　

    ISSN： 0893-5785

  46. Expression of tyrosinase-related protein 2/DOPAchrome tautomerase in the retinoblastoma Peer-reviewed

    T Udono, K Takahashi, K Yasumoto, M Yoshizawa, K Takeda, T Abe, M Tamai, S Shibahara

    EXPERIMENTAL EYE RESEARCH　72　(3)　225-234　2001/03

    DOI： 10.1006/exer.2000.0948 　

    ISSN： 0014-4835

  47. Expression of the Sox10 gene during mouse inner ear development Peer-reviewed

    K Watanabe, K Takeda, Y Katori, K Ikeda, T Oshima, K Yasumoto, H Saito, T Takasaka, S Shibahara

    MOLECULAR BRAIN RESEARCH　84　(1-2)　141-145　2000/12

    DOI： 10.1016/S0169-328X(00)00236-9 　

    ISSN： 0169-328X

  48. Identification of a composite enhancer of the human tyrosinase-related protein 2/DOPAchrome tautomerase gene Peer-reviewed

    S Amae, K Yasumoto, K Takeda, T Udono, K Takahashi, S Shibahara

    BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENE STRUCTURE AND EXPRESSION　1492　(2-3)　505-508　2000/07

    DOI： 10.1016/S0167-4781(00)00125-1 　

    ISSN： 0167-4781

  49. Induction of melanocyte-specific microphthalmia-associated transcription factor by Wnt-3a Peer-reviewed

    K Takeda, K Yasumoto, R Takada, S Takada, K Watanabe, T Udono, H Saito, K Takahashi, S Shibahara

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY　275　(19)　14013-14016　2000/05

    DOI： 10.1074/jbc.C000113200 　

    ISSN： 0021-9258

  50. Repression of heme oxygenase-1 by hypoxia in vascular endothelial cells Peer-reviewed

    M Nakayama, K Takahashi, T Kitamuro, K Yasumoto, D Katayose, K Shirato, Y Fujii-Kuriyama, S Shibahara

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　271　(3)　665-671　2000/05

    DOI： 10.1006/bbrc.2000.2683 　

    ISSN： 0006-291X

  51. Structural organization of the human microphthalmia-associated transcription factor gene containing four alternative promoters Peer-reviewed

    T Udono, K Yasumoto, K Takeda, S Amae, K Watanabe, H Saito, N Fuse, M Tachibana, K Takahashi, M Tamai, S Shibahara

    BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENE STRUCTURE AND EXPRESSION　1491　(1-3)　205-219　2000/04

    DOI： 10.1016/S0167-4781(00)00051-8 　

    ISSN： 0167-4781

  52. Molecular cloning of cDNA encoding a novel microphthalmia-associated transcription factor isoform with a distinct amino-terminus Peer-reviewed

    N Fuse, K Yasumoto, K Takeda, S Amae, M Yoshizawa, T Udono, K Takahashi, M Tamai, Y Tomita, M Tachibana, S Shibahara

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　126　(6)　1043-1051　1999/12

    DOI： 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a022548 　

    ISSN： 0021-924X

  53. An L1 element intronic insertion in the black-eyed white (Mitf(mi-bw)) gene: the loss of a single Mitf isoform responsible for the pigmentary defect and inner ear deafness Peer-reviewed

    Yajima, I, S Sato, T Kimura, K Yasumoto, S Shibahara, CR Goding, H Yamamoto

    HUMAN MOLECULAR GENETICS　8　(8)　1431-1441　1999/08

    DOI： 10.1093/hmg/8.8.1431 　

    ISSN： 0964-6906

  54. Role of neurofibromin in modulation of expression of the tyrosinase-related protein 2 gene Peer-reviewed

    H Suzuki, K Takahashi, K Yasumoto, S Amae, M Yoshizawa, N Fuse, S Shibahara

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　124　(5)　992-998　1998/11

    ISSN： 0021-924X

  55. Identification of a novel isoform of microphthalmia-associated transcription factor that is enriched in retinal pigment epithelium Peer-reviewed

    S Amae, N Fuse, K Yasumoto, S Sato, Yajima, I, H Yamamoto, T Udono, YK Durlu, M Tamai, K Takahashi, S Shibahara

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　247　(3)　710-715　1998/06

    DOI： 10.1006/bbrc.1998.8838 　

    ISSN： 0006-291X

  56. Molecular cloning of cDNA encoding a human TFEC isoform, a newly identified transcriptional regulator Peer-reviewed

    K Yasumoto, S Shibahara

    BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENE STRUCTURE AND EXPRESSION　1353　(1)　23-31　1997/07

    DOI： 10.1016/S0167-4781(97)00034-1 　

    ISSN： 0167-4781

  57. Functional analysis of microphthalmia-associated transcription factor in pigment cell-specific transcription of the human tyrosinase family genes Peer-reviewed

    K Yasumoto, K Yokoyama, K Takahashi, Y Tomita, S Shibahara

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY　272　(1)　503-509　1997/01

    DOI： 10.1074/jbc.272.1.503 　

    ISSN： 0021-9258

  58. Differential tissue-specific expression of neurofibromin isoform mRNAs in rat Peer-reviewed

    H Suzuki, K Takahashi, K Yasumoto, N Fuse, S Shibahara

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　120　(5)　1048-1054　1996/11

    DOI： 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a021498 　

    ISSN： 0021-924X

  59. Identification of a melanocyte-type promoter of the microphthalmia-associated transcription factor gene Peer-reviewed

    N Fuse, K Yasumoto, H Suzuki, K Takahashi, S Shibahara

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　219　(3)　702-707　1996/02

    DOI： 10.1006/bbrc.1996.0298 　

    ISSN： 0006-291X

  60. TRANSCRIPTIONAL ACTIVATION OF THE MELANOCYTE-SPECIFIC GENES BY THE HUMAN HOMOLOG OF THE MOUSE MICROPHTHALMIA PROTEIN Peer-reviewed

    K YASUMOTO, H MAHALINGAM, H SUZUKI, M YOSHIZAWA, K YOKOYAMA, S SHIBAHARA

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　118　(5)　874-881　1995/11

    DOI： 10.1093/jb/118.5.874 　

    ISSN： 0021-924X

  61. MICROPHTHALMIA-ASSOCIATED TRANSCRIPTION FACTOR AS A REGULATOR FOR MELANOCYTE-SPECIFIC TRANSCRIPTION OF THE HUMAN TYROSINASE GENE Peer-reviewed

    KI YASUMOTO, K YOKOYAMA, K SHIBATA, Y TOMITA, S SHIBAHARA

    MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY　14　(12)　8058-8070　1994/12

    ISSN： 0270-7306

  62. ACTIVATION OF THE TYROSINASE GENE PROMOTER BY NEUROFIBROMIN Peer-reviewed

    H SUZUKI, K TAKAHASHI, K YASUMOTO, S SHIBAHARA

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　205　(3)　1984-1991　1994/12

    DOI： 10.1006/bbrc.1994.2903 　

    ISSN： 0006-291X

  63. CLONING OF THE HUMAN DOPACHROME TAUTOMERASE/TYROSINASE-RELATED PROTEIN-2 GENE AND IDENTIFICATION OF 2 REGULATORY REGIONS REQUIRED FOR ITS PIGMENT CELL-SPECIFIC EXPRESSION Peer-reviewed

    K YOKOYAMA, K YASUMOTO, H SUZUKI, S SHIBAHARA

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY　269　(43)　27080-27087　1994/10

    ISSN： 0021-9258

  64. CELL-SPECIFIC TRANSLATIONAL CONTROL OF TRANSCRIPTION FACTOR BTEB EXPRESSION - ROLE OF AN UPSTREAM AUG IN THE 5'-UNTRANSLATED REGION Peer-reviewed

    H IMATAKA, K NAKAYAMA, K YASUMOTO, A MIZUNO, Y FUJIIKURIYAMA, M HAYAMI

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY　269　(32)　20668-20673　1994/08

    ISSN： 0021-9258

  65. MOLECULAR-CLONING AND FUNCTIONAL-ANALYSIS OF A CDNA CODING FOR HUMAN DOPACHROME TAUTOMERASE/TYROSINASE-RELATED PROTEIN-2 Peer-reviewed

    K YOKOYAMA, H SUZUKI, KI YASUMOTO, Y TOMITA, S SHIBAHARA

    BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENE STRUCTURE AND EXPRESSION　1217　(3)　317-321　1994/04

    ISSN： 0167-4781

  66. 2 REGULATORY PROTEINS THAT BIND TO THE BASIC TRANSCRIPTION ELEMENT (BTE), A GC BOX SEQUENCE IN THE PROMOTER REGION OF THE RAT P-4501A1 GENE Peer-reviewed

    H IMATAKA, K SOGAWA, K YASUMOTO, Y KIKUCHI, K SASANO, A KOBAYASHI, M HAYAMI, Y FUJIIKURIYAMA

    EMBO JOURNAL　11　(10)　3663-3671　1992/10

    ISSN： 0261-4189

  67. REGULATION OF CYP1A1 EXPRESSION Peer-reviewed

    Y FUJIIKURIYAMA, H IMATAKA, K SOGAWA, KI YASUMOTO, Y KIKUCHI

    FASEB JOURNAL　6　(2)　706-710　1992/01

    ISSN： 0892-6638

  68. DNA-BINDING PROTEINS AND REGULATION OF THE P-450C GENE Peer-reviewed

    K SOGAWA, H IMATAKA, K YASUMOTO, Y KIKUCHI, Y FUJIIKURIYAMA

    CYTOCHROME P-450 : BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS　327-332　1992

  69. TRANSCRIPTIONAL REGULATION OF 3-METHYLCHOLANTHRENE-INDUCIBLE P-450-GENE RESPONSIBLE FOR METABOLIC-ACTIVATION OF AROMATIC CARCINOGENES Peer-reviewed

    Y FUJIIKURIYAMA, K SOGAWA, H IMATAKA, KI YASUMOTO, Y KIKUCHI, A FUJISAWASEHARA

    XENOBIOTICS AND CANCER　165-175　1991

  70. A NOVEL CIS-ACTING DNA ELEMENT REQUIRED FOR A HIGH-LEVEL OF INDUCIBLE EXPRESSION OF THE RAT P-450C GENE Peer-reviewed

    A YANAGIDA, K SOGAWA, K YASUMOTO, Y FUJIIKURIYAMA

    MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY　10　(4)　1470-1475　1990/04

    ISSN： 0270-7306

  71. AMINO-ACID-SEQUENCE OF A PEPTIDE FROM KERATAN SULFATE II-CORE PROTEIN LINKAGE REGIONS Peer-reviewed

    Y KIKUCHI, K YASUMOTO, K MEYER

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　102　(6)　1519-1524　1987/12

    ISSN： 0021-924X

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Misc. 30

  1. PINK1-ParkinによるIPAS分解が神経細胞死を抑制する

    葛西 秋宅, 鳥居 暁, 安元 研一, 柿田 明美, 十川 和博

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　88回・38回　[1P0437]-[1P0437]　2015/12

    Publisher: (公社)日本生化学会

  2. 低酸素応答が制御する多彩な生命現象 生理機能の解明から疾患に迫る HIF-3alphaの選択的スプライスバリアントであるIPASの細胞内局在とその制御機構

    鳥居 暁, 安元 研一, 十川 和博

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　85回　1S12-6　2012/12

    Publisher: (公社)日本生化学会

  3. PINK1-Parkin経路はHIF-3alphaの選択的スプライスバリアントであるIPASのユビキチン化と分解を促進する

    鈴木 亜也子, 鳥居 暁, 安元 研一, 十川 和博

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　85回　3P-226　2012/12

    Publisher: (公社)日本生化学会

  4. MPTP誘発パーキンソン病モデルマウス脳でのIPASの発現誘導

    轟 祐太, 鳥居 暁, 安元 研一, 十川 和博

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　85回　3P-706　2012/12

    Publisher: (公社)日本生化学会

  5. 転写因子ATF4によるPHDのプロリン水酸化活性の制御

    安元 研一, 武田 篤, 三瓶 智英, 鳥居 暁, 十川 和博

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　84回　2S4p-2　2011/09

    Publisher: (公社)日本生化学会

  6. Bcl-xLとの優先的な結合を介した、低酸素誘導因子HIF-1の抑制因子IPASによるアポトーシス促進活性に関する解析(Analysis of the pro-apoptotic activity of inhibitory PAS domain protein (IPAS), a negative regulator of HIF-1, through preferential binding to Bcl-xL)

    鳥居 暁, 後藤 陽一, 石澤 俊幸, 星 裕貴, 御領 憲治, 安元 研一, 福村 裕史, 十川 和博

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　83回・33回　4T10-12　2010/12

    Publisher: (公社)日本生化学会

  7. 炎症性サイトカインTNF-αは低酸素応答を抑制する転写因子IPASを誘導する

    御領 憲治, 鳥居 暁, 安元 研一, 十川 和博

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　83回・33回　1P-0398　2010/12

    Publisher: (公社)日本生化学会

  8. 低酸素応答に関わるPHDのプロリン水酸化活性に対する転写因子ATF4の効果

    安元 研一, 三瓶 智英, 松澤 祥人, 鳥居 暁, 十川 和博

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　83回・33回　1P-0400　2010/12

    Publisher: (公社)日本生化学会

  9. マグネシウム欠乏はパラガングリオン細胞での間欠的低酸素応答の欠如を引き起こす

    鳥居 暁, 小林 健太郎, 高橋 正之, 片平 香澄美, 松下 夏樹, 安元 研一, 藤井 義明, 十川 和博

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　82回　3T6a-6　2009/09

    Publisher: (公社)日本生化学会

  10. マグネシウム欠乏はパラガングリオン細胞での間欠的低酸素応答の欠如を引き起こす(Magnesium Deficiency Causes Loss of Response to Intermittent Hypoxia in Paraganglion Cells)

    鳥居 暁, 安元 研一, 十川 和博

    日本癌学会総会記事　68回　154-154　2009/08

    Publisher: 日本癌学会

    ISSN： 0546-0476

  11. 慢性間欠的低酸素応答性チロシン水酸化酵素誘導に対するマグネシウム要求性に関する解析

    鳥居暁, 小林健太郎, 高橋正之, 片平香澄美, 松下夏樹, 安元研一, 藤井義明, 十川和博

    生化学　4P-0420　2008

    ISSN： 0037-1017

  12. Molecular mechanism of the hypoxia response

    Ken-ichi Yasumoto, Kazuhiro Sogawa

    Vascular Biology & Medicine　7　(4)　319-324　2006/11

  13. 低酸素応答の分子機構

    Ken-ichi Yasumoto, Kazuhiro Sogawa

    Vascular Biology & Medicine,メディカルレビュー社　7　(4)　7-12　2006

  14. Effects of dioxins on the large Japanese wood mice

    Tsuneo Sekijima, Hiroko Ishiniwa, Kazuhiro Sogawa, Ken-ichi Yasumoto, Hideo Kajihara, Yukio Takahashi

    ZOOLOGICAL SCIENCE　21　(12)　1223-1224　2004/12

    ISSN： 0289-0003

  15. Microphthalmia-associated transcription factor (MITF): Multiplicity in structure, function, and regulation

    S Shibahara, K Takeda, K Yasumoto, T Udono, K Watanabe, H Saito, K Takahashi

    JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY SYMPOSIUM PROCEEDINGS　6　(1)　99-104　2001/11

    ISSN： 1087-0024

  16. Regulation of pigment cell-specific gene expression by MITF

    Shigeki Shibahara, Ken-Ichi Yasumoto, Shintaro Amae, Tetsuo Udono, Ken-Ichi Watanabe, Hideo Saito, Kazuhisa Takeda

    Pigment Cell Research　13　(8)　98-102　2000

    ISSN： 0893-5785

  17. 組織培養工学

    武田和久, 安元研一, 柴原茂樹

    ニュー・サイエンス社　26　(10)　8 (388)-12 (392)　2000

  18. Implications of isoform multiplicity of microphthalmia-associated transcription factor in the pathogenesis of auditory-pigmentary syndromes

    S Shibahara, K Yasumoto, S Amae, N Fuse, T Udono, K Takahashi

    JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY SYMPOSIUM PROCEEDINGS　4　(2)　101-104　1999/09

    ISSN： 1087-0024

  19. Isoform multiplicity of microphthalmia-associated transcription factor

    K Yasumoto, S Shibahara

    SEIKAGAKU　71　(1)　61-64　1999/01

    ISSN： 0037-1017

  20. 小眼球症関連転写因子MITFの構造と機能の多様性

    安元研一, 柴原茂樹

    生化学　71　(1)　61-64　1999

  21. 転写因子 第２版

    安元研一, 柴原茂樹

    実験医学　別冊　166-167　1999

  22. The structure and function of nicrophthalmia-associated transcription factor, MITF

    YASUMOTO Ken-ichi, UDONO Tetsuo, WATANABE Ken-ichi, SAITO Hideo, AMAE Shintaro, FUSE Nobuo, TAKEDA Kazuhisa, SHIBAHARA Shigeki

    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集　21　420-420　1998/12/01

  23. A big gene linked to small eyes encodes multiple Mitf isoforms: Many promoters make light work

    K Yasumoto, S Amae, T Udono, N Fuse, K Takeda, S Shibahara

    PIGMENT CELL RESEARCH　11　(6)　329-336　1998/12

    ISSN： 0893-5785

  24. 小眼球症遺伝子症の突然変異体マウスmibw(black-eyed white)の解析 色素細胞発生における細胞系譜特異的な分子機構

    矢嶋伊知朗, 佐藤滋, 安元研一, 柴原茂樹, 山本博章

    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集　21st　1998

  25. Analysis of molecular mechanism of pigment cell generation using mutant mouse mi bw (black-eyed white) of microphthalmus gene locus.

    矢嶋伊知朗, 佐藤滋, 安元研一, 柴原茂樹, 山本博章

    日本遺伝学会大会プログラム・予稿集　70th　1998

  26. Analysis of maboya homologue of microphthalmus (microphthalmia) gene.

    遠藤広介, 矢嶋伊知朗, 豊田礼子, 佐藤滋, 安元研一, 柴原茂樹, 池尾一穂, 五条堀孝, 山本博章

    日本遺伝学会大会プログラム・予稿集　70th　1998

  27. Identification of a melanocyte-type promoter of the microphthalmia-associated transcription factor gene

    N Fuse, K Yasumoto, H Suzuki, K Takahashi, S Shibahara, M Tamai

    INVESTIGATIVE OPHTHALMOLOGY & VISUAL SCIENCE　38　(4)　5295-5295　1997/03

    ISSN： 0146-0404

  28. 色素細胞特異的な遺伝子発現に関与する転写因子MITFの機能解析

    安元 研一, 布施 昇男, 柴原 茂樹

    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集　19　601-601　1996/08/01

  29. メラニン色素の制御と美白剤の開発

    柴原茂樹, 安元研一

    Fragrance Journal　臨時増刊号　(14)　31-37　1995

    Publisher: フレグランスジャーナル社

    ISSN： 0289-1840

  30. J-S5-2 チトクロームP-450遺伝子の発現調節機構

    藤井 義明, 十川 和博, 安元 研一, 今高 寛晃, 藤沢 淳子

    日本組織細胞化学会総会プログラムおよび抄録集　(30)　40-40　1989

    Publisher: 日本組織細胞化学会

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Research Projects 19

  1. Elucidation of pathogenic mechanism of Parkinson's disease through analysis of IPAS, a novel substrate of Parkin

    Torii Satoru, SOGAWA Kazuhiro, YASUMOTO Kenichi

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: Tokyo Medical and Dental University

    2014/04/01 - 2017/03/31

    More details Close

    In this study, we have shown that IPAS is regulated by the PINK1-Parkin pathway. IPAS was phosphorylated by PINK1 in a CCCP-dependent manner, bound to Parkin and eventually degraded. Furthermore, by analysis using tissues from patients of Parkinson’s disease, expression of IPAS was increased in substantia nigra in midbrain of these patients. In addition, MPTP-induced neuronal cell death in substantia nigra was decreased in IPAS knockout mice. These results suggest that IPAS accumulation induces neuronal cell death, leading to onset of Parkinson’s disease when regulation by PINK1 and Parkin is lost due to mutations.

  2. Visualization of the VBC complex in living cells by FLIM-FRET

    SOGAWA Kazuhiro, FUKUMURA Hiroshi, YASUMOTO Ken-ichi, TAKASAKI Chikahisa

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    2006 - 2007

    More details Close

    The tumor suppressor gene VHL product forms a complex with elongin B and elongin C, and acts as a recognition subunit of a ubiquitin E3 ligase. Interactions between components in the complex were investigated in living cells by FRET-FLIM. Elongin B-Celurean or Celurean-elongin B was coexpressed with elongin C-Citrine or Citrine-elongin C in CHO-K1 cells. FRET signals were examined by measuring a change in the fluorescence lifetime of donors and by monitoring a corresponding fluorescence rise of acceptors. Clear FRET signals between elongin B and elongin C were observed in all combinations except for the combination of elongin B-Cerulean and Citrine-elongin C. Although similar experiments to examine interaction between pVHL30 and elongin C linked to Cerulean or Citrine were performed, FRET signals were rarely observed among all the combinations. However, the signal was greatly increased by coexpression of elongin B. These results together with results of coimmunoprecipitation experiment using pVHL, elongin C and elongin B suggest that a conformational change of elongin C and/or pVHL was induced by binding of elongin B. The conformational change of elongin C was investigated by measuring changes in the intramolecular FRET signal of elongin C liked to Cerulean and Citrine at its N- and C-terminus, respectively. A strong FRET signal was observed in the absence of elongin B, and this signal was modestly increased by coexpression of elongin B, demonstrating that a conformation change of elongin C was induced by the binding of elongin B.

  3. 外来薬物による遺伝子発現誘導における転写因子複合体の機能解析

    安元 研一, 十川 和博

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特定領域研究

    Institution: 東北大学

    2006 - 2007

    More details Close

    蛍光の寿命の変化を測定するシステムとして、ピコ秒パルスレーザー・蛍光顕微鏡・時間空間相関単一光子計数検出器・時間電圧変換器を組み合わせたFLIM-FRET測定システムの開発を進めた。従来の蛍光強度の変化を測定する方法と比較すると、蛍光寿命の変化を測定することにより他の分子からの蛍光による影響を排除することができ、さらにFRETによる蛍光寿命の変化が蛍光分子間の距離に依存することから、生体分子の構造変化や相互作用の変化を測定できる利点がある。 このFHM-FRET測定システムを用いた解析対象として、外来薬物3-Methylcholanthrene(3-MC)をリガンドとする薬物受容体AhRとそのパートナー因子Arntによる標的遺伝子の活性化機構の解析を行った。特にArntの核内における局在と二量体形成との関連についてこのシステムによる解析を行い、核内スペックルにおいてホモ二量体を形成しているがその他の核内領域ではホモ二量体は形成されていないことを見いだした。さらにレポーターとしてmRFPを用いることにより単一生細胞におけるレポーターの活性を測定する系を構築した。Arntの核内局在は核一様に存在している場合とスペックルを形成している場合がある。そこでArntの核内局在とレポーターの活性との相関関係を測定したところ、スペックル形成と共に転写活性を有する細胞の分布が増加していることが示された。したがってArntの核内スペックルにおけるホモ二量体形成がレポーターの転写活性化に重要であることが示された。このシステムでは細胞の「集団」を用いた実験では明らかになりにくい転写因子の機能を単一生細胞で観察することにより明らかにすることができた。

  4. 生細胞でのAhリセプター転写複合体のイメージングと活性化機構

    十川 和博, 安元 研一, 高崎 親久

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特定領域研究

    Institution: 東北大学

    2006 - 2007

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    FRETペアであるCeruleanとCitrineをLBP-1a,LBP-1b,LBP-1cのC末端に結合し培養生細胞で発現した。細胞質に局在するLBP-1aとLBP-cホモダイマー,LBP-1aとLBP-1cのヘテロダイマー間のFRETをCeruleanの蛍光寿命短縮とCitrine蛍光寿命曲線のライズにより観察したところ,強いFRETシグナルが観察できた。LBP-1bホモダイマー間のFRETも同様に計測できた。LBP-1c-CitrineとLBP-1a-CeruleanとLBP-1bを共発現し,LBP-1bにより核内に移行したLBP-1aとLBP-1c間のFRETを計測したところ,細胞質と同様にFRETシグナルが観察できた。この結果はLBP-1bとヘテロダイマーを形成することにより,核内に移行したLBP-1aとLBP-1cが,核内でヘテロダイマーを再形成することができることを示している。 Arntは核局在の転写因子であるが,少なくとも培養細胞でトランスフェクションにより発現した場合PMLボディに局在する細胞が見られる。Arntに上記のFRETペア蛍光タンパク質を融合し,発現したところ,PMLボディに局在するときのみ,FRETが観察された。この結果からArntはホモダイマーを形成するが,生細胞核内ではホモダイマーとしては存在していないことが示唆された。また,Arnt欠失変異体のFLIM-FRET解析から,PMLボディでのFRETも,ホモダイマーからの結果でないことが推測された。

  5. FRETによる単一生細胞でのPMLボディ生理機能の可視化

    十川 和博, 安元 研一, 高崎 親久

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特定領域研究

    Institution: 東北大学

    2005 - 2006

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    PMLボディは未知の機能をもつ核内ボディのひとつであるが,転写因子や転写介在因子などが局在することが報告されている。この構造を解明するための第一歩としてPMLボディ局在性のArntとLBP-1bを用いてFLIM-FRETにより以下の解析を行った。 ArntはPASドメインとHLHモチーフをもち,それらによりAhリセプターやHIF-1αなどとヘテロダイマーを形成し,DNAに結合する核局在の転写因子である。COS-7細胞で一過性に発現すると,スペックル状に分布しPMLボディと一致した。ArntにCeruleanとCitrineを接合し,その間のFRETを観測した。PMしボディを大,中,小の大きさで3つに分類し,それぞれからのFRETシグナルを計測したところ,サイズによるシグナルの強弱は認められなかった。スペックルを形成せず,核に一様に分布している細胞サンプルからはFRETシグナルはほとんど計測されなかった。 LBP-1bにCeruleanとCitrineを接合し,FRETシグナルを調べたところ,やはりPMLボディから,強いシグナルを計測した。核質に分布しているLBP-1bからのシグナルは弱かった。ArntもLBP-1bもホモダイマーを形成することが報告されているので,PMLボディからのFRETシグナルは,そこでダイマーを形成している可能性が考えられた。単なる凝集によるFRETの可能性も排除できず,今後二量体形成に必要な領域の欠失体を発現し,どちらの可能性が正しいか決定する予定である。

  6. FLIM-FRET測定とRNAiを用いた薬物による遺伝子発現誘導機構の解析

    安元 研一, 十川 和博

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特定領域研究

    Institution: 東北大学

    2005 - 2005

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    ピコ秒パルスレーザー,蛍光顕微鏡,時間空間相関単一光子計数検出器,時間電圧変換器を組み合わせることによりFLIM-FRET測定を行う蛍光顕微鏡システムを構築し、外来薬物による遺伝子誘導において機能する転写因子AhR(Aryl hydrocarbon Receptor)の生細胞内での構造変換の検出を試みた。蛍光タンパク質を融合したAhRを培養細胞(CHO-K1)において発現させ、薬物として3-Methylcholanthrene(3-MC)を投与してAhRの構造変換や他の因子との相互作用の変化の検出を試みたが、AhRの発現量等の問題により蛍光寿命の変化としてのシグナルは検出できなかった。しかし、AhRと核内で二量体を形成する転写因子Arntに蛍光タンパク質を融合し発現させた実験系では生細胞内でのArntのホモ二量体形成をはじめて検出することが出来た。したがってこの実験システムが生細胞内での転写因子の相互作用及び構造変換の解析に有用であることが示されたが、AhRの解析には更なる条件の検討が必要であると考えられる。 さらに薬物代謝に重要なCYP1A2の3-MCによる誘導にXREII配列を介して機能する転写因子LBP1の調節機構を解析した。LBP-1aのスプライシングアイソフォームであるLBP-1bに存在するexon 6によってコードされる領域が核移行シグナルとして機能し、LBP-1a及び別の遺伝子産物であるLBP-1cがLBP-1bの核移行能により核へ移行し転写因子として機能することを明らかにした。さらにLBP-1b特異的なRNAiによる発現抑制系を構築し、LBP-1bを特異的に抑制することによりXREIIを介した薬物応答能が抑制されることを明らかにした。

  7. 発がん物質による転写活性化過程の単一生細胞内イメージング

    十川 和博, 安元 研一, 高崎 親久

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特定領域研究

    Institution: 東北大学

    2005 - 2005

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    CYP1A2遺伝子の外来異物による活性化にXREIIと名づけたエンハンサーが必要であり、LBP-1a,LBP-1b,LBP-1cが直接結合し、さらにAhリセプターとArntのヘテロダイマーがコアクティベーター様に作用することはすでに報告した。本研究ではこの3つのLBP-1分子種のうち、LBP-1bのみが、核移行シグナルをもち、単独でホモダイマーを形成し、核移行後、転写を活性化することを見出した。さらに、LBP-1aとLBP-1cは核移行シグナルをもたず、LBP-1bとヘテロダイマーを形成し、核移行することが判明した。LBP-1bは強い転写活性化活性をもつが、LBP-1a,LBP-1cを核内で強制発現しレポーター活性を調べたところ、どちらの因子も転写活性をもたないことが判明した。ただ、この結果はレポーターのプロモーター構造に依存している可能性があるので、さらに詳しく調べる予定である。LBP-1bの核移行シグナルを解析したところ、LBP-1bに特異的なエキソン6にコードされている36アミノ酸に存在し、塩基性アミノ酸クラスターが二つに分かれた双極性シグナルであることが分かった。LBP-1aとLBP-1bは核内でスペックルを形成し、免疫染色の結果、この小体はPMLボディーであることが分かった。さらに、多数の欠失変異体を作成し、PML局在化領域を調べたところ、LBP-1aのN末端側に存在することが判明した。FLIM-FRETにより生細胞で転写因子間相互作用を調べた。ArntはPMLボディーに局在し、陽性のシグナルを与えた。核でArntがホモダイマーを形成していると推定した。さらに、低酸素ストレスに対する遺伝子応答に重要であるVBC複合体構成タンパク質間の相互作用を調べたところ、陽性のFRETシグナルを構成タンパク質間で計測できた。

  8. Real-time observation of interactions between trancription factors containing PAS domains

    SOGAWA Kazuhiro, FUKUMURA Hiroshi, YASUMOTO Ken-ichi, KIKUCHI Yasuo, TAKASAKI Chikahisa

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    Institution: Tohoku University

    2003 - 2005

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    We constructed a fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) using a pulse diode laser and TSCSPC as an illuminator and a detector, respectively. Using the FLIM microscope, several protein-protein interactions were detected in living cells by FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer). First, interaction of GAPDH monomers in the tetramer was observed. Detailed analysis 1 of the FRET data suggested that GAPDH tetramers were formed posttranslationally by the random binding of monomers. Loose complex between GAPDH and PGK was observed by measuring FRET between them. The complex was also observed by measuring change in conformation of GAPDH by coexpression of PGK in living cells. We also observed conformational change of PGK by coexpression of PGK. Interaction between elongin B and elongin C was observed by FRET-FLIM. Although interaction between elongin C and pVHL was not observed, coexpression of elongin B largely induced interaction between elongin C and pVHL, suggesting that a conformational change of elongin C suitable for binding of pVHL was induced by binding of elongin B. In the LBP-1 protein family, homodimers of LBP-la and LBP-1c and heterodimers between LBP-1a and LBP-1c were observed in the cytosol. Homodimers of LBP-1b were observed in the nucleus of living cells using FRET-FLIM. Further, Arnt homodimer formation was observed in the PML body but not in the nucleoplasm by FRET-FLIM.

  9. 色素細胞分化におけるWntシグナル関連因子とMITFとの機能的相互作用

    安元 研一, 武田 和久, 柴原 茂樹

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特定領域研究(A)

    Institution: 東北大学

    2000 - 2000

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    メラノサイト、網膜色素上皮細胞(RPE)の分化過程に機能する転写因子MITFの作用機構を明らかにする事を目的とし、特に発生や形態形成に重要なWntシグナルの伝達経路の因子とMITFとの機能的相互作用に注目して以下の解析を行った。 1.MITFとLEF-1/β-Cateninによる転写調節機構の解析 MITF-MがWntタンパクにより発現が誘導されることを見出し、Wntシグナル伝達因子LEF-1がMITF-Mプロモーターを制御している事を報告した。さらにMITFとLEF-1との協調作用によりメラノブラストマーカーであるTRP-2のプロモーター活性が上昇する事を見出した。この機構にはβ-Cateninの存在が必要であった。さらにPull Down Assay及び酵母、培養細胞でのTwo-Hybrid法により、MITFとLEF-1が相互作用する事を明らかにした。欠失変異体を用いた実験によりこの相互作用に必要な領域として、MITFのbasic-helix-loop-helix/leucine zipper(bHLH/LZ)領域と、LEF-1の核移行シグナル領域を同定した。 2.MITF-A knock outマウスの作成とその表現型の解析 Mitf-rwマウスはMitf遺伝子の1H及び1Bエキソンを含む領域を欠失しており、その結果RPEのメラニン色素形成に異常を来しているという報告がなされた。したがってRPEの分化と機能発現にはMitf-M以外のisoform(A、B、C、H)が機能している事が示唆される。この報告を踏まえてRPEの分化におけるMitf-Aの発現をさらに詳細に検討した。その結果RPEの分化に重要な機能を果たしていると思われる新規のisoformを見出した。さらにMITFとSOX10についてin situ hybridization法により発生過程における発現分布を解析して報告した。 3.RPEにおけるMITFの新規標的遺伝子の探索 RPEにおいてMITFの野生型と変異型を構成的に発現させた培養RPEを作成し、cDNAサブトラクション法によるMITFの標的遺伝子の単離を試みた。サブトラクション後のcDNAでは構成的に発現している遺伝子は除かれている事を確認し、発現量に差のあるcDNAクローンの単離を進めている。

  10. 小眼球症関連転写因子による細胞分化と形質発現の制御機構

    安元 研一

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 奨励研究(A)

    Institution: 東北大学

    1999 - 2000

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    前年度の成果を引き継ぎ以下の目的について研究を進めた。 1.MITF遺伝子のM型プロモーターの制御機構の解析。 神経堤細胞からメラノサイトへの分化過程において、MITF遺伝子のM型プロモーターの発現をWntシグナルが制御している事を見出した。まず、Wnt-3aによってMITF-Mの発現が誘導される事を明らかにした。さらに、Wntシグナルに応じて機能する転写因子LEF-1がM型プロモーターの標的配列に特異的に結合し転写を上昇させる事を見出して報告した。さらにM型プコモーターの上流-15kb付近にメラノサイトにおける発現に重要な機能を持つ領域を同定し、その領域に機能する因子について解析を行った(投稿準備中)。 2.メラノブラストマーカーであるTRP-2遺伝子の発現制御機構の解析。 TRP-2遺伝子のプロモーターに存在する色素細胞特異的な発現に機能する領域DDE1の解析を行った。DDE1にはメラニン産生細胞に特異的な転写因子が複数結合する事を明らかにした。そしてHMG boxを持つ転写因子とEtsファミリーに属する転写因子がその結合因子である事を報告している 3.RPEにおけるMITFの標的遺伝子の単離 RPEにおいてMITFの野生型と変異型を構成的に発現させた培養RPEを作成し、cDNAサブトラタショシ法によるMITFの標的遺伝子の単離を試みた。サブトラクション後のcDNAでは構成的に発現している遺伝子は除かれている事を確認し、その後発現量に差のあるcDNAクローンを探索した。この研究は現在も継続中であり、既にいくつかのクローンについては解析を行うとともにさらにクローンの単離を進めている。

  11. 腸管筋層における転写因子MITF isoformによるC-KIT発現調節

    大井 龍司, 安元 研一, 仁尾 正記, 柴原 茂樹

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 萌芽的研究

    Institution: 東北大学

    1998 - 1999

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    ヒト結腸におけるc-kitとMITFアイソフォームの発現をヒト結腸から抽出したトータルRNAを用いてRT-PCRを行い検討した。結腸においてはMITFアイソフォームであるMITF-AとMITF-H mRNAの発現は認められたが色素細胞特異的に発現しているMITF-M mRNAは検出されなかった。またc-kit mRNAの発現は認められた。ヒトc-kit遺伝子のプロモーターをルシフェラーゼ遺伝子の上流に組み込んだベクターとMITFアイソフォームの発現ベクターを作製し、c-kit遺伝子プロモーターに対するMITF アイソフォームの転写活性化能をヒト結腸癌由来のDLD-1、ヒト子宮頚癌由来のHeLa、黒色腫由来のHMV-IIを用いてtransient cotransfection assayを行い検討した。しかし、この系ではっきりとしたc-kit promoterに対する転写活性化能を検出し得なかった。続いて肥満細胞由来のHMC-Iを用いてtransient cotransfection assayを行い検討した結果、MITF-Aは少なくとも同プロモーターに対して転写活性化能を有する傾向が見られた。 これまでの実験から少なくとも結腸において発現、機能しているアイソフォームはMITF-AもしくはMITF-Hであるという結果が得られた。また肥満細胞由来のHMC-1のみでしか確認できていないが、c-kit promoterに対してMITF-Aは転写活性化能を有していることが確認された。しかし、MITF-HにはAのような転写活性化能は確認できなかった。

  12. Molecular basis of the structural and functional multiplicity of microphthalmia-associated transcription factor

    SHIBAHARA Shigeki, YASUMOTO Ken-ichi, TAKAHASHI Kazuhiro

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: TOHOKU UNIVERSITY

    1998 - 1999

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    Microphthalmia-associated transcription factor (MITF) affects the development of many types of cells, including neural-crest derived melanocytes and optic cup-derived retinal pigment epithelium (RPE). MITF consists of at least four isoforms, MITF-A, MITF-H, MITF-B and MITF-M, differing at their amino-termini and expression patterns. These four isoforms share the entire carboxyl-terminal portion, including a basic helix-loop-helix and leucine zipper structure, and function as transcriptional activators, as judged by transient transfection assay. The human MITF gene contains at least four isoform-specific first exons, exons 1A, 1H, 1B, and 1M in the 5' to 3' direction, each of which encodes the unique amino-terminus of a given isoform. The 5'-flanking regions of these isoform-specific exons are termed promoters A, H, B, and M, respectively, which showed different promoter activities. Promoter A directs the expression of a reporter gene in RPE, cervical cancer, and melanoma cells, whereas promoter M is functional only in melanoma cells. Promoter H showed the significant activity in RPE and cervical cancer cells but not in melanoma cells. In contrast, the 1.7-kb 5'-flanking region of exon 1B showed no noticeable promoter activity in these cell lines. Therefore, alternative promoters provide the MITF gene with the diversity in transcriptional regulation and the capability of generating structurally different protein isoforms. In addition, the following results have been obtained. 1. We have identified a fifth MITF isoform MITF-C, which differs in the amino-terminus and expression patterns. 2. Black-eyed white MitfィイD1mi-bwィエD1 mice are characterized by the complete white coat color and inner ear deafness due to lack of melanocytes and by normally pigmented RPE. The molecular lesion of MitfィイD1mi-bwィエD1 mice has been identified as the insertion of an L1 retrotransposable element in the intron 3 between exon 3 and exon 4, leading to complete repression of Mitf-M mRNA expression and to different levels of reduction of Mitf-A and Mitf-H mRNAs expression. Thus, Mitf-M is indispensable for the normal development of melanocytes but not RPE.

  13. 小眼球症関連転写因子MITFの細胞分化における機能的多様性

    安元 研一, 柴原 茂樹

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特定領域研究(A)

    Institution: 東北大学

    1998 - 1998

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    研究の目的:メラニン生合成系酵素遺伝子の発現を制御している転写因子MITFはメラノサイトや網膜色素上皮細胞(RPE)等の分化も制御している。本研究では新たにA型isoformを単離し、既知のM型、H型isoforomと共にその構造と機能の解析を行った。 1:MITFの各isoformの分化発達過程における発現分布の解析 各isoformの発現量を比較したところ、M型はメラノサイトにのみ特異的に発現していた。一方、A型とH型は普遍的な発現が認められた。特に胎児由来の培養RPEにおいてA型のdominantな発現が認められ、RPEの分化過程においてはA型が機能していると考えられた。 2:各isoformのプロモーター領域の単離とその組織特異的な発現機構の解明 MITF遺伝子の全体構造を明らかにし、各isoformのプロモーター領域を単離した。そして培養細胞を用いたレポーターアッセイを行い、各プロモーター上の転写制御配列を検索した。その結果、M型isoformのプロモーター領域にメラノサイト特異的な発現に働く機能領域を見出した。 3:MITFによる組織特異的発現制御機構の解析 メラニン生成関連酵素遺伝子TRP-2の発現制御にMITFとHMG box構造を持つ転写因子との協調的な作用機構の存在が認められた。またRPEにおいてA型MITFはメラニン生合成系酵素遺伝子の転写を活性化するが、それに比べてH型は転写活性化能が弱い事が明らかになった。 4:遺伝性視聴覚障害の遺伝子解析 現在A型isoformのエキソン1Aを置換したノックアウトマウスを作成している。このマウスは色素累常を件わない視聴覚障害の新たなモデルマウスとなる事が期待される。

  14. 個体老化のモデルとしての白髪形成の分子機構の解明

    柴原 茂樹, 安元 研一, 高橋 和広

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 萌芽的研究

    Institution: 東北大学

    1997 - 1998

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    1. チロシナーゼ関連蛋白2(TRP2)遺伝子の転写制御機構の解析。 TRP2はメラニン生成中間体の解毒に関与し、メラノサイトの生存維持に関わる酵素として注目されている。神経線維腫症1型(NF1)の原因遺伝子産物(ニューロフィブロミン)が関与するシグナルが、TRP2遺伝子の転写を促進することを発見した。NF1は常染色体性優性の最も頻度の高い神経難病であり、その本態は神経堤由来細胞の分化異常である。現在、ニューロフィブロミンによるTRP2遺伝子のプロモーター機能の活性化機構を解析している。さらに、悪性の脳腫瘍であるグリオブラストーマ及び網膜芽細胞腫由来の細胞で、TRP2mRNAが発現されていることを見い出した。 2. 小眼球症関連転写因子(MITF)の機能ドメインに結合する標的蛋白質の探索。 C末端側領域を人為的に欠失させたメラノサイト特異的MITFは、TRP2遺伝子のプロモーター機能を活性化する。よって、同C末端領域はMITFの機能を抑制的に制御すると推定される。そこで、MITFのC末端側領域と相互作用する因子をイーストTwo-Hybrid法にて探索した結果、複数の新規cDNAを単離した。現在、それぞれを解析中である。 3. インターフェロンγによるヘムオキシゲナーゼ1の発現抑制。 ヘムオキシゲナーゼ1は酸化ストレスに対する防御因子であり、重金属、紫外線などの環境因子により誘導されるという特徴がある。すなわち、ヘムオキシゲナーゼ1はメラノサイトを含め、皮膚細胞の生存維持にも重要である。ここに初めて、ヘムオキシゲナーゼ1の発現抑制因子としてインターフェロンγを同定した。

  15. 転写因子MITFによる色素細胞分化とメラニン生合成の制御機構の解明

    安元 研一

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 奨励研究(A)

    Institution: 東北大学

    1997 - 1998

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    研究の目的:メラニン生合成系酵素遺伝子の発現を制御している転写因子MITFはメラノサイトや網膜色素上皮細胞(RPE)等の分化も制御している。本研究ではMITFの複数のisoformによる細胞特異的な転写制御機構を解析し、報告した。 1:MITFのN末端領域の機能解析 まず、MITFの遺伝子構造を明らかにし、3種類のMITF isoform(A型、H型、M型)のプロモーター領域を単離した。また、M型MITFの機能解析の結果、C末端側領域を人為的に欠失させたMITFはチロシナーゼ関連タンパク質2(TRP-2)遺伝子のプロモーターを活性化する事を報告した。さらにHMG boxを持つ転写因子がMITFと協調的に作用してTRP-2プロモーターを活性化する事を見出した。また、Yeastを用いた実験系において各isoformに特異的なN末端領域の機能を比較したところ、A型MITFのN末端領域に弱い転写活性化能を見出した。 2:ヒト由来の培養網膜色素上皮細胞を用いたMITFの機能解析 RPEで発現しているA型MITFはチロシナーゼ、TRP-1といったメラニン生合成系酵素遺伝子のプロモーターを活性化する。しかし、H型MITFはそれらのプロモーターに対する転写活性化能が弱く、さらにA型の転写活性化能を抑制する事を明らかにした。また、Mitf変異マウスには網膜色素変性を発症する系統がある事が知られていたが、最近RPE特異的に発現しているCRALBPやRPE65といった遺伝子が網膜色素変性の原因遺伝子である事が報告された。この事からMITFがCRALBPやRPE65のRPE特異的な発現を制御しているかどうかを検証した。現在までにMITFはこれらの遺伝子を単独では活性化しない事を明らかにしている。

  16. Molecular mechanisms of pigment cell differentiation.

    SHIBAHARA Shigeki, TAKAHASHI Kazuhiro, YASUMOTO Ken-ichi

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    1996 - 1997

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    Microphthalmia-associated transcription factor (MITF) plays an important role in pigment cell differentiation. Transient transfection assays have shown that MITF transactivates the tyrosinase and tyrosinase-related protein 1 (TRP-1) gene promoters, but not the TRP-2 gene promoter. Unexpectedly, a truncated MITF lacking the carboxyl-terminal 125 amino acids could transactivate the TRP-2 promoter. Consequently, using a yeast two-hybrid system, we have cloned several cDNAs coding for proteins which may interact with MITF's carboxyl-terminal portion. Moreover, we have identified three novel MITF isoforms, termed A,B,and H types, which differ in their amino-termini and expression patterns. An authentic MITF has been renamed MITF-M,because it is exclusively expressed in melanocytes and melanoma. These four isoforms share the entire carboxyl-terminal portion, including a basic helix-loop-helix and leucine zipper structure. We have shown that MITF-A,like MITF-M,transactivates the tyrosinase and TRP-1 gene promoters, but not-TRP-2. MITF-A mRNA is predominantly expressed in retinal pigment epithelium. In addition, we have obtained the following results as summarized below. 1.The threc cis-regulatory elements of the human tyrosinase gene have been identified, and each of these elements contains one copy of a CATGTG motif and is required for pigment cell-specific transcription. 2.A human TFEC isoform, termed TFECL,has been identified as a transcriptional activator. TFECL contains an activation domain which is deleted in rat TFEC,originally identified as a transcriptional repressor in rat chondrosarcoma. 3.The amino acid sequence of rat neurofibromin has been deduced from the nucleotide sequence of its cDNA.4.Adrenomedullin, a potent vasodilator peptide, has been shown to be produced and secreted by cultured choroid plexus carcinoma cells, a rare neoplasm derived from the epithelium of the choroid plexus.

  17. Development of a new method for detecting gene expression in a single cell and its medical application.

    SHIBAHARA Shigeki, YASUMOTO Kenichi, TAKAHASHI Kazuhiro, SHIBATA Koushi

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    Institution: Tohoku University

    1995 - 1996

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    We have successfully developed a new luciferase assay technology that enables the expression of pigment cells, transfected with the fusion gene containing the firefly luciferase gene, to be captured on photographic images. The light discharged by the luciferase-mediated reaction can be quantified by chemical luminescence measurement. Using the photocounting camera and an efficient transfection method, we were able to detect the promoter activity of the tyrosinase gene in human melanocytes. Furthermore, we have obtained the following results as summarized below. 1. The three cis-regulatory elements of the human tyrosinase gene have been identified, and each of these elements contains one copy of a CATGTG motif. We showed that each CATGTG motif is required for pigment cell-specific transcription. 2. In the course of studying the regulation of the heme oxygenase-1 gene expression during macrophage differentiation, we showed the presence of a putative silencer sequence, repressing a function of the heat shock element, which is located in the 5^1-flanking region of the human heme oxygenase-1 gene. 3. Three types of nitric oxide (NO) donors increased the expression levels of heme oxygenase-1 mRNA,suggesting a possible coordinated regulation of heme oxygenase-1 and NO synthase mRNAs. 4. Both heme oxygenase-1 and inducible NO synthase mRNAs were overexpressed in human primary brain tumors compared to the normal brain tissues. 5. The choroid plexus probuces cerebrospinal fluid which plays an important role not only in the mechanical support of the brain but also in the chemical homeostasis of the brain. We found that adrenomedullin, a potent vasodilator peptide, is produced and secreted by cultured choroid plexus carcinoma cells, a rare neoplasm derived from the epithelium of the choroid plexus.

  18. メラニン生成関連遺伝子の色素細胞特異的発現に関わる転写因子の解析

    安元 研一

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 奨励研究(A)

    Institution: 東北大学

    1995 - 1995

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    研究の目的はメラニン生成関連酵素遺伝子の色素細胞特異的な転写の分子機構を解明することであり、当該年度に以下の研究を行い成果を報告している。 1:メラニン生成関連酵素遺伝子の色素細胞特異的な転写機構の解析 転写因子MITFの作用機構を調べる為に、大腸菌で発現させた組み換えMITFを用いて、メラニン合成系酵素遺伝子であるチロシナーゼ、TRP1、TRP2の各遺伝子上流領域に存在するCATGTGモチーフへの特異的な結合を明らかにした。更にこれらのCATGTGモチーフに変異を導入し、MITFによる転写活性化能の変化から、それぞれの配列の機能の違いを明らかにしている(投稿準備中)。また抗MITF抗体を作成しており、現在組織染色によって組織におけるMITFタンパク質の発現の状態を調べている。 2:マウスメラニン生成関連遺伝子の発現におけるMITFの効果 培養細胞にMITFを導入し発現させた後の転写活性化の比率を指標に、マウスチロシナーゼ遺伝子の色素細胞特異的な発現に必要な領域に存在する二つのCATGTGモチーフの機能の違いを明らかにした。さらにマウスTRP-1遺伝子の組織特異的な発現にも、プロモーターに存在するCATGTGモチーフが重要であることを明らかにし、報告した。 3:MITF遺伝子の転写調節機構 MITF遺伝子を単離し、色素細胞特異的な発現に働く転写開始点付近を中心とした領域の塩基配列を明らかにした。さらにMITF遺伝子の上流領域を用いてアッセイを行い、色素細胞特異的な発現に必要な調節領域をはじめて明らかにし、報告している。

  19. ヒトメラニン生成関連遺伝子のメラノサイト特異的転写の分子機構

    安元 研一

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 奨励研究(A)

    Institution: 東北大学

    1994 - 1994

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    研究の目的はメラニン合成関連遺伝子の色素細胞特異的な発現機構を明らかにすることであり当該年度に以下の事を明らかにし発表している。 1:ヒトチロシナーゼ遺伝子の色素細胞特異的転写機構 ヒトチロシナーゼ遺伝子の転写開始点から上流約-1.8kbに存在する配列TDE(Tyrosinase Distal Element)を見い出した。競合阻害実験等によりTDEに特異的に結合する因子がbasic-helix-loop-helix-leucine zipper(bHLH-LZ)構造を持つ転写因子USFに近い性質を持つことが示されたので、bHLH-LZ構造を持つ転写因子USFとMITFについてチロシナーゼ遺伝子の転写活性に対する効果の解析を行った。MITFはメラニン細胞やマスト細胞の欠損などを表現型とするmicrophthalmiaマウスの原因遺伝子産物Miのヒト相同産物である。解析の結果、MITFがTDEを介してチロシナーゼ遺伝子の転写を活性化することが明らかになった。これはチロシナーゼの発現を調節する転写因子がはじめて報告された事例である。またこれによってMITFが転写因子として実際に機能する事が確認された。 2:ヒトTRP-2遺伝子の単離と構造解析 ヒトTRP-2(Dopachrome Tautomerase)cDNAを単離し一次構造を明らかにするとともに、その遺伝子産物がDopachrome Tautomerase活性を持つことを確認した。次にヒトTRP-2の遺伝子をクローニングし、転写開始点上流領域を中心とした塩基配列を決定した。さらに遺伝子導入実験により、TRP-2遺伝子の転写開始点から上流-447bp/-415bpと-268bp/-56bpの二つの領域が色素細胞特異的な発現に必要な領域であることを明らかにした。

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