解説
エネルギー代謝におけるKEAP1-NRF2制御系と硫黄代謝の役割
KEAP1-NRF2制御系によるミトコンドリアエネルギー代謝への寄与
Vol.61 No.4 Page. 188 - 195 (published date : 2023年4月1日)
草野 佑典1,2,
村上 昌平1,
本橋 ほづみ1
- 東北大学加齢医学研究所・遺伝子発現制御分野
- 東北大学耳鼻咽喉・頭頸部外科
概要原稿
KEAP1-NRF2制御系は酸化ストレスに対する主要な生体防御機能のみならず,ミトコンドリア制御にも貢献している.NRF2活性化はミトコンドリア生合成や膜電位形成を亢進させる.また近年,超硫黄分子(ポリスルフィド)の産生にも貢献することで,ミトコンドリア制御に寄与していることが考えられる.本稿では,KEAP1-NRF2制御系による多彩なミトコンドリア機能制御について概説する.
リファレンス
- 1) M. Yamamoto, T. W. Kensler & H. Motohashi:Physiol. Rev.,98, 1169 (2018).
- 2) P. Nioi, T. Nguyen, P. J. Sherratt & C. B. Pickett:Mol. Cell. Biol.,25, 10895 (2005).
- 3) H. Sekine, K. Okazaki, N. Ota, H. Shima, Y. Katoh, N. Suzuki, K. Igarashi, M. Ito, H. Motohashi & M. Yamamoto:Mol. Cell. Biol.,36, 407 (2016).
- 4) M. M. Alam, K. Okazaki, L. T. T. Nguyen, N. Ota, H. Kitamura, S. Murakami, H. Shima, K. Igarashi, H. Sekine & H. Motohashi:J. Biol. Chem.,292, 7519 (2017).
- 5) S. Chowdhry, Y. Zhang, M. McMahon, C. Sutherland, A. Cuadrado & J. D. Hayes:Oncogene,32, 3765 (2013).
- 6) A. T. Dinkova-Kostova & A. Y. Abramov:Free Radic. Biol. Med.,88, 179 (2015).
- 7) N. Esteras & A. Y. Abramov:Free Radic. Biol. Med.,189, 136 (2022).
- 8) S. Kasai, S. Shimizu, Y. Tatara, J. Mimura & K. Itoh:Biomolecules,10, 320 (2020).
- 9) C. A. Piantadosi, M. S. Carraway, A. Babiker & H. B. Suliman:Circ. Res.,103, 1232 (2008).
- 10) R. D. Brose, G. Shin, M. C. McGuinness, T. Schneidereith, S. Purvis, G. X. Dong, J. Keefer, F. Spencer & K. D. Smith:Hum. Mol. Genet.,21, 4237 (2012).
- 11) T. L. Merry & M. Ristow:J. Physiol.,594, 5195 (2016).
- 12) K. M. Holmstrom, L. Baird, Y. Zhang, I. Hargreaves, A. Chalasani, J. M. Land, L. Stanyer, M. Yamamoto, A. T. Dinkova-Kostova & A. Y. Abramov:Biol. Open,2, 761 (2013).
- 13) L. Gao, V. Kumar, N. N. Vellichirammal, S. Y. Park, T. L. Rudebush, L. Yu, W. M. Son, E. J. Pekas, A. M. Wafi, J. Honget al.:J. Physiol.,598, 5427 (2020).
- 14) H. Y. Cho, L. Miller-DeGraff, T. Blankenship-Paris, X. Wang, D. A. Bell, F. Lih, L. Deterding, V. Panduri, D. L. Morgan, M. Yamamotoet al.:Toxicol. Appl. Pharmacol.,364, 29 (2019).
- 15) D. G. Ryan, E. V. Knatko, A. M. Casey, J. L. Hukelmann, S. Dayalan Naidu, A. J. Brenes, T. Ekkunagul, C. Baker, M. Higgins, L. Tronciet al.:iScience,25, 103827 (2022).
- 16) X. Zhang, L. Ye, H. Xu, Q. Zhou, B. Tan, Q. Yi, L. Yan, M. Xie, Y. Zhang, J. Tianet al.:Stem Cell Res. Ther.,12, 208 (2021).
- 17) T. Onoki, Y. Izumi, M. Takahashi, S. Murakami, D. Matsumaru, N. Ohta, S. M. Wati, N. Hatanaka, F. Katsuoka, M. Okutsuet al.:Redox Biol.,43, 101966 (2021).
- 18) M. H. Ludtmann, P. R. Angelova, Y. Zhang, A. Y. Abramov & A. T. Dinkova-Kostova:Biochem. J.,457, 415 (2014).
- 19) S. Pang, D. A. Lynn, J. Y. Lo, J. Paek & S. P. Curran:Nat. Commun.,5, 5048 (2014).
- 20) P. J. Meakin, S. Chowdhry, R. S. Sharma, F. B. Ashford, S. V. Walsh, R. J. McCrimmon, A. T. Dinkova-Kostova, J. F. Dillon, J. D. Hayes & M. L. Ashford:Mol. Cell. Biol.,34, 3305 (2014).
- 21) A. Maruyama, S. Tsukamoto, K. Nishikawa, A. Yoshida, N. Harada, K. Motojima, T. Ishii, A. Nakane, M. Yamamoto & K. Itoh:Arch. Biochem. Biophys.,477, 139 (2008).
- 22) T. E. Sussan, J. Jun, R. Thimmulappa, D. Bedja, M. Antero, K. L. Gabrielson, V. Y. Polotsky & S. Biswal:PLoS One,3, e3791 (2008).
- 23) T. Ida, T. Sawa, H. Ihara, Y. Tsuchiya, Y. Watanabe, Y. Kumagai, M. Suematsu, H. Motohashi, S. Fujii, T. Matsunagaet al.:Proc. Natl. Acad. Sci. USA,111, 7606 (2014).
- 24) R. Millikin, C. L. Bianco, C. White, S. S. Saund, S. Henriquez, V. Sosa, T. Akaike, Y. Kumagai, S. Soeda, J. P. Toscanoet al.:Free Radic. Biol. Med.,97, 136 (2016).
- 25) T. Akaike, T. Ida, F. Y. Wei, M. Nishida, Y. Kumagai, M. M. Alam, H. Ihara, T. Sawa, T. Matsunaga, S. Kasamatsuet al.:Nat. Commun.,8, 1177 (2017).
- 26) T. Zhang, K. Ono, H. Tsutsuki, H. Ihara, W. Islam, T. Akaike & T. Sawa:Cell Chem. Biol.,26, 686 (2019).
- 27) S. Kasamatsu:Antioxid. Redox Signal.,33, 1320 (2020).
- 28) O. Kabil & R. Banerjee:J. Biol. Chem.,285, 21903 (2010).
- 29) A. P. Landry, D. P. Ballou & R. Banerjee:ChemBioChem,22, 949 (2021).
- 30) H. Sasaki, H. Sato, K. Kuriyama-Matsumura, K. Sato, K. Maebara, H. Wang, M. Tamba, K. Itoh, M. Yamamoto & S. Bannai:J. Biol. Chem.,277, 44765 (2002).
- 31) J. M. Hourihan, J. G. Kenna & J. D. Hayes:Antioxid. Redox Signal.,19, 465 (2013).
- 32) N. Esteras, A. T. Dinkova-Kostova & A. Y. Abramov:Biol. Chem.,397, 383 (2016).
- 33) A. Uruno, D. Matsumaru, R. Ryoke, R. Saito, S. Kadoguchi, D. Saigusa, T. Saito, T. C. Saido, R. Kawashima & M. Yamamoto:Mol. Cell. Biol.,40, e00467 (2020).
- 34) M. Zhao, S. Murakami, D. Matsumaru, T. Kawauchi, Y. I. Nabeshima & H. Motohashi:J. Biochem.,171, 579 (2022).
- 35) J. Zivanovic, E. Kouroussis, J. B. Kohl, B. Adhikari, B. Bursac, S. Schott-Roux, D. Petrovic, J. L. Miljkovic, D. Thomas-Lopez, Y. Junget al.:Cell Metab.,30, 1152 (2019).
- 36) D. Petrovic, E. Kouroussis, T. Vignane & M. R. Filipovic:Front. Aging Neurosci.,13, 674135 (2021).
- 37) S. Murakami, T. Suzuki, H. Harigae, P. H. Romeo, M. Yamamoto & H. Motohashi:Mol. Cell. Biol.,37, e00086 (2017).
- 38) S. Murakami, R. Shimizu, P. H. Romeo, M. Yamamoto & H. Motohashi:Genes Cells,19, 239 (2014).
- 39) S. Murakami & H. Motohashi:Free Radic. Biol. Med.,88, 168 (2015).
- 40) T. Suzuki, S. Murakami, S. S. Biswal, S. Sakaguchi, H. Harigae, M. Yamamoto & H. Motohashi:Mol. Cell. Biol.,37, e00063 (2017).
- 41) T. Oishi, D. Matsumaru, N. Ota, H. Kitamura, T. Zhang, Y. Honkura, Y. Katori & H. Motohashi:NPJ Aging Mech. Dis.,6, 14 (2020).
- 42) S. M. Wati, D. Matsumaru & H. Motohashi:Redox Biol.,36, 101603 (2020).
- 43) H. Kitamura & H. Motohashi:Cancer Sci.,109, 900 (2018).
- 44) Y. Mitsuishi, K. Taguchi, Y. Kawatani, T. Shibata, T. Nukiwa, H. Aburatani, M. Yamamoto & H. Motohashi:Cancer Cell,22, 66 (2012).
- 45) K. Okazaki, H. Anzawa, Z. Liu, N. Ota, H. Kitamura, Y. Onodera, M. M. Alam, D. Matsumaru, T. Suzuki, F. Katsuokaet al.:Nat. Commun.,11, 5911 (2020).
本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。