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Physiological and molecular analysis of cysteine hydropersulfide produced by cysteinyl-tRNA synthetase in yeast

Research Project

Project/Area Number 17K15408
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Applied molecular and cellular biology
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Nishimura Akira  東北大学, 医学系研究科, 助教 (30781728)

Research Collaborator Takagi Hiroshi  
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords活性イオウ分子 / システインパーサルファイド / 寿命 / システニルRNA合成酵素 / 酵母 / 出芽酵母 / システインパースルフィド / システニルtRNA合成酵素 / 活性イオウ種 / ミトコンドリア
Outline of Final Research Achievements

We attempted to understand physiological functions of reactive sulfur species (RSS) using yeast Saccharomyces cerevisiae, a useful model for eukaryotic biology. First, we found that yeast has a pyridoxal phosphate (PLP)-dependent biosynthesis of RSS by cysteinyl-tRNA synthetase (CARS), similar to bacteria and mammal. Next, our study indicated that a yeast mutant of PLP-binding site, which possessed the intact protein synthesis, dramatically reduces chronological aging, compared with wild-type, suggesting that CARS-produced RSS may play an important role in regulating longevity and sustaining the life span.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は、ヒトの抗老化戦略の構築のみならず、エネルギー代謝異常が関わる各種疾患(ミトコンドリア病、生活習慣病、がん等)の発症機構の理解と予防・治療法の開発に大きく寄与することが期待される。また、活性イオウ分子の産生系をターゲットにした抗真菌薬の開発も抗菌・真菌薬開発も期待される。

Report

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

    (32 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Polysulfide stabilization by tyrosine and hydroxyphenyl-containing derivatives that is important for a reactive sulfur metabolomics analysis.2019

    • Author(s)
      Hamid HA, Tanaka A, Ida T, Nishimura A, Matsunaga T, Fujii S, Morita M, Sawa T, Fukuto JM, Nagy P, Tsutsumi R, Motohashi H, Ihara H, Akaike T.
    • Journal Title

      Redox Biol

      Volume: 21 Pages: 101096-101096

    • DOI

      10.1016/j.redox.2019.101096

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      西村 明、本橋 ほづみ、赤池 孝章
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      Volume: 43 Pages: 7-12

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      Khan Shahzada、Fujii Shigemoto、Matsunaga Tetsuro、Nishimura Akira、Ono Katsuhiko、Ida Tomoaki、Ahmed Khandaker Ahtesham、Okamoto Tatsuya、Tsutsuki Hiroyasu、Sawa Tomohiro、Akaike Takaaki
    • Journal Title

      Cell Chemical Biology

      Volume: 25 Issue: 11 Pages: 1403-1413

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2018.08.007

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    • Author(s)
      西村 明、赤池孝章
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 56 Pages: 518-519

    • NAID

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      Akaike Takaaki、、、Nishida Motohiro(4)、、、、、、Fujii Shigemoto(20)、、、Motohashi Hozumi(26)
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      Nature Communications

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 1177-1177

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01311-y

    • NAID

      120007134656

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      Ihara Hideshi、Kasamatsu Shingo、Kitamura Atsushi、Nishimura Akira、Tsutsuki Hiroyasu、Ida Tomoaki、Ishizaki Kento、Toyama Takashi、Yoshida Eiko、Abdul Hamid Hisyam、Jung Minkyung、Matsunaga Tetsuro、Fujii Shigemoto、Sawa Tomohiro、Nishida Motohiro、Kumagai Yoshito、Akaike Takaaki
    • Journal Title

      Chem. Res. Toxicol

      Volume: 30 Issue: 9 Pages: 1673-1684

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.7b00120

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      Volume: 70 Pages: 1-9

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      西村 明、吉川雄樹、那須野 亮、松永 哲郎、井田 智章、守田 匡伸、藤井 重元、高木 博史、赤池 孝章
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  • [Book] レドックス疾患学2018

    • Author(s)
      井田 智章、西村 明、守田 匡伸
    • Total Pages
      276
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758103695
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  • [Remarks] 東北大学医学系研究科環境医学分野のホームぺージ

    • URL

      http://www.toxicosci.med.tohoku.ac.jp/index.html

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    • URL

      https://researchmap.jp/akira_nishimura/

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  • [Remarks] 世界初:哺乳類における「硫黄呼吸」を発見 - 酸素に依存しないエネルギー代謝のメカニズムを解明 -

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2017/10/press20171025-02.html

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URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2020-03-30  

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