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Effects of nitric oxide and S-nitrosylated proteins on apoptosis and cell differentiation

Research Project

Project/Area Number 17K08130
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Integrative animal science
Research InstitutionAzabu University

Principal Investigator

Takizawa Tatsuya  麻布大学, 獣医学部, 教授 (00247305)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 和明  麻布大学, 獣医学部, 准教授 (50345873)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords脂肪組織幹細胞 / 神経分化 / 一酸化窒素 / バルプロ酸 / S-ニトロシル化タンパク質 / オーラノフィン / 誘導型一酸化窒素合成酵素 / ラット / 神経細胞分化 / 細胞分化 / プロテオミクス / アポトーシス
Outline of Final Research Achievements

We investigated the involvement of NO-signaling and S-nitrosylation in the Valproic acid (VPA)-promoted neuronal differentiation of adipose tissue-derived stem cells (ASCs). Increased intracellular NO was detected in neuronal cells differentiated from ASCs treated with VPA. RT-PCR analysis of ASCs treated with VPA showed increased mRNA expression of iNOS. iNOS inhibitors or a soluble guanylate cyclase (sGC) inhibitor decreased the incidence of neuronal cells differentiation from ASCs treated with VPA. In addition, Auranofin (AF), a thioredoxin reductase (TrxR) inhibitor, induced not only accumulation of S-nitrosylation in the cells, but also neuronal differentiation from the cells. Furthermore, the amount of S-nitrosylation induced by AF were closely associated to the incidence of neuronal cells. These results suggest that VPA promoted neuronal differentiation of ASCs through the iNOS-NO-sGC signaling pathway and S-nitrosylation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究代表者は、イヌやラット由来の脂肪組織幹細胞(ASCs)の神経分化がバルプロ酸により著しく促進されることを報告してきたが、メカニズムについては明確ではなかった。本研究成果により、VPAによるラットASCsの神経分化には、誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)由来のNOによる可溶性グアニル酸シクラーゼ(sGC)の活性化シグナルが関与していること、およびNOによるもう一つの経路であるタンパク質のS-ニトロシル化が関与している可能性を明らかにした。この研究成果はASCsからの神経分化経路の一端を明らかにした学術的意義があるとともに、ASCsの臨床応用を図る上での基盤的な意義を有している。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Valproic acid promotes mature neuronal differentiation of adipose tissue-derived stem cells through iNOS-NO-sGC signaling pathway2019

    • Author(s)
      Takumi Okubo, Shinri Fujimoto, Daiki Hayashi, Takehito Suzuki, Motoharu Sakaue, Yoko Miyazaki, Kazuaki Tanaka, Makoto Usami and Tatsuya Takizawa
    • Journal Title

      Nitric Oxide

      Volume: 93 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.niox.2019.08.008

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 硫化水素はバルプロ酸により誘導されるラット脂肪組織幹細胞の神経分化に関与する2019

    • Author(s)
      藤本真理、並木湧佑、宮崎陽子、田中和明、滝沢達也
    • Organizer
      第92回 日本生化学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] バルプロ酸によるラット脂肪組織幹細胞の神経分化におけるS-ニトロシル化の影響2018

    • Author(s)
      黒川健太、宮崎陽子、田中和明、滝沢達也
    • Organizer
      第161回 日本獣医学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] バルプロ酸によるラット脂肪組織幹細胞の神経分化の促進とS-ニトロシル化の関与2017

    • Author(s)
      黒川健太、大久保巧、宮崎陽子、田中和明、滝沢達也
    • Organizer
      第90回 日本生化学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] バルプロ酸によるラット脂肪組織幹細胞の神経分化の促進と硫化水素の関与2017

    • Author(s)
      並木湧佑、藤本真理、大久保巧、宮崎陽子、田中和明、滝沢達也
    • Organizer
      第90回 日本生化学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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