NADPH oxidase mediates supersulfide activation and regulates infection and inflammatory responses
| Project Area | Life Science Innovation Driven by Supersulfide Biology |
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| Project/Area Number |
21H05267
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
澤 智裕 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (30284756)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
住本 英樹 九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 特任教授 (30179303)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥89,050,000 (Direct Cost: ¥68,500,000、Indirect Cost: ¥20,550,000)
Fiscal Year 2024: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2023: ¥16,250,000 (Direct Cost: ¥12,500,000、Indirect Cost: ¥3,750,000)
Fiscal Year 2022: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2021: ¥22,360,000 (Direct Cost: ¥17,200,000、Indirect Cost: ¥5,160,000)
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| Keywords | 超硫黄分子 / NADPHオキシダーゼ / NO合成酵素 / 炎症 / 超硫黄 / カテネーション |
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| Outline of Research at the Start |
本課題では、これまで全く知られていなかったNADPHオキシダーゼ（Nox）およびNO合成酵素（NOS）ファミリーの新規超硫黄分子代謝機構の解明を目指す。具体的には、NoxとNOSがともにNADPH依存的に超硫黄分子を活性化する可能性を検討し、これらの酵素を、硫黄の酸化還元酵素という機能特性に基づき、NADPH:Sulfur Oxidoreductase (NSOR)として再定義する。さらに、活性酸素や一酸化窒素と超硫黄分子による抗菌・抗炎症制御のクロストークを明らかにして、NSOR活性に基づき抗菌・抗炎症を誘導するという新たな発想に立脚した超硫黄分子創薬を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
NADPHオキシダーゼ (Nox) はこれまで、Noxは酸素分子に電子を渡すことで、スーパーオキシド等を生成するとされてきた。しかし、最近、Noxファミリー因子であるNox2とNox4がそれぞれ、極めて効率よく超硫黄分子に電子を渡して、硫黄側鎖が伸長した高反応性の超硫黄分子を産生することを示した。さらに、一酸化窒素合成酵素NOSも同様の活性を有することを見出した。本課題では、NoxとNOSがともにNADPH依存的に超硫黄分子を活性化する可能性を検討し、これらの酵素を、硫黄の酸化還元酵素という機能特性に基づき、NADPH:Sulfur Oxidoreductase (NSOR)として再定義する。さらに、活性酸素や一酸化窒素と超硫黄分子による抗菌・抗炎症制御のクロストークを明らかにして、NSOR活性に基づき抗菌・抗炎症を誘導するという新たな発想に立脚した超硫黄分子創薬を目指す。本年度は近年、その存在が報告された肺炎球菌のNoxについて、その組み換えタンパク質の調製を行い、機能解析を試みた。報告に従い肺炎球菌からNox遺伝子をクローニングし、大腸菌への発現系を構築した。組み換えタンパク質をwestern blotにて確認し、その活性を解析している。今後は、真核細胞のNoxと原核細胞のNoxが同じようにNSOR活性を有するのか、またその場合、肺炎球菌の生育にどのように関わっているのかについて、超硫黄との関連から解析していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
原核細胞由来Noxの精製が完了し、それを用いた解析を行うことで原核細胞、真核細胞に共通してNoxにカテネーション促進作用があることを解析可能となったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、肺炎球菌由来Noxについて機能解析をすすめる。肺炎球菌Noxを発現させた大腸菌をGSSSGで処理した際に、菌体内で超硫黄がどのように変化するかを超硫黄メタボロミクスにて解析する。さらにその大腸菌の酸化ストレス抵抗性を解析する。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
