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硫化水素合成酵素の内因性調節因子の探索

Research Project

Project/Area Number 12J02358
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Basic veterinary science/Basic zootechnical science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

宮本 亮  北海道大学, 獣医学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords硫化水素 / アストロサイト / cystathionine β-synthase / 知覚神経 / PC12 / cysteine aminotransferase / mercaptopyruvate sulfurtransferase / cystathionine γ-lyase / aspartate aminotransferase / cystathionine β-synthasse / 神経細胞
Outline of Annual Research Achievements

硫化水素は有毒ガスとして認識されているが、哺乳動物の体内にも存在しており、近年、低濃度では抗酸化作用や抗炎症作用を示すことが報告されている。そのため硫化水素濃度の増加と減少はいずれも生体内機能に悪影響を及ぼす可能性がある。今年度は脊髄における硫化水素合成酵素の発現調節メカニズムについて検討した。ラット脊髄では硫化水素合成酵素のひとつであるcystathionine β-synthase(CBS)がアストロサイトに発現していた。しかし新生ラット脊髄からアストロサイトを培養したところ、ニューロン数の減少に伴ってCBS発現が低下した。一方、胎児ラット脊髄を用いてニューロン・アストロサイトの混合培養系を作製したところ、CBS発現は培養日数に応じて増加した。また新生ラットから分離したアストロサイトに胎児のニューロンを直接播種すると、減少したアストロサイトのCBS発現が回復することもわかった。さらに膜透過型cAMPの添加によっても培養アストロサイトのCBS発現の回復が認められた。CBSの発現レベルと一致して、アストロサイトのみの培養系ではCBSによる硫化水素産生量は低かったが、ニューロン・アストロサイト混合培養系、または膜透過型cAMPを処置したアストロサイトではCBSによる顕著な硫化水素産生が認められた。以上より、脊髄ではニューロンがアストロサイトのCBS発現と硫化水素産生を調節することが明らかとなった。アストロサイト内のcAMPがその調節を媒介している可能性がある。これらの知見は、ニューロン・アストロサイト間の相互作用不全が生体内の適正な硫化水素濃度維持の破綻につながることを示唆するものである。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Neuronal regulation of expression of hydrogen sulfide-producing enzyme cystathionine β-synthase2015

    • Author(s)
      Ryo Miyamoto, Ken-ichi Otsuguro, Soichiro Yamaguchi, Shigeo Ito
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 未定 Pages: 52-59

    • DOI

      10.1016/j.neures.2015.03.003

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Contribution of cysteine aminotransferase and mercaptopyruvate sulfurtransferase to hydrogen sulfide production in peripheral neurons2014

    • Author(s)
      Miyamoto R, Otsuguro K, Yamaguchi S, Ito S
    • Journal Title

      Journal of Neurochemistry

      Volume: (印刷中) Issue: 1 Pages: 29-40

    • DOI

      10.1111/jnc.12698

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ラット脊髄アストロサイトの硫化水素産生は神経シグナルにより調節される2015

    • Author(s)
      宮本亮、乙黒兼一、山口聡一郎、伊藤茂男
    • Organizer
      第88回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • Year and Date
      2015-03-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Cysteine aminotransferase and mercaptopyruvate sulfurtransferase contribute to hydrogen sulfide production in the peripheral nervous system2014

    • Author(s)
      Ryo Miyamoto、Ken-ichi Otsuguro、Soichiro Yamaguchi、Shigeo Ito
    • Organizer
      17th World Congress of Basic & Clinical Pharmacology
    • Place of Presentation
      Cape Town International Congress Center (ケープタウン)
    • Year and Date
      2014-07-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] H2S production in peripheral neurons is mediated by cysteine aminotransferase and mercaptopyruvate sulfurtransferase2014

    • Author(s)
      Ryo Miyamoto、Ken-ichi Otsuguro、Soichiro Yamaguchi、Shigeo Ito
    • Organizer
      The Third International Conference on H2S Biology and Medicine
    • Place of Presentation
      京都大学(京都市)
    • Year and Date
      2014-06-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 末梢神経における硫化水素産生へのCAT/MPSTの関与2014

    • Author(s)
      宮本亮
    • Organizer
      第87回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県)
    • Year and Date
      2014-03-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] H_2S is produced in neurons through the two enzymes AST and MPST2013

    • Author(s)
      Ryo Miyamoto
    • Organizer
      The 1st Sapporo Summer Seminar for One Health
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2013-09-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] PC12細胞における硫化水素産生について2012

    • Author(s)
      宮本 亮
    • Organizer
      第154回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      岩手大学(盛岡市)
    • Year and Date
      2012-09-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経系細胞におけるシステインを基質とした硫化水素産生について2012

    • Author(s)
      宮本 亮
    • Organizer
      第26回北海道薬物作用談話会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2012-07-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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