Identification and function analysis of sulfane sulfur-binding proteins responsible for detoxification of environmental electrophiles
| Project/Area Number |
20H04340
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 63030:Chemical substance influence on environment-related
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science (2023)
University of Tsukuba (2020-2022) |
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Principal Investigator |
新開 泰弘 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (10454240)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | サルフェン硫黄 / 環境中親電子物質 / Growth Inhibitory Factor / メタロチオネイン / 毒性防御 / 親電子ストレス / GIF/MT3 / 親電子物質 / レドックス制御 / 活性イオウ分子 / 親電子ストレス防御 |
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| Outline of Research at the Start |
カドミウムやメチル水銀などの親電子物質は環境中にユビキタスに存在し、ヒトの健康を障害するリスク因子であることが理解されており、それらに対して生体が備えた防御機構の理解は重要な課題である。本研究では、生体内においてチオール基（SH基）に追加で付加したイオウ原子であるサルフェン硫黄が結合しているタンパク質を単離・同定し、当該タンパク質の環境中親電子物質に対する防御的役割を明らかにすることを目的とする。すなわち、親電子ストレス防御を担うタンパク質とその分子機構の解明を通じて、ヒトの健康の維持・増進への学術的貢献を目指すものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに、マウス脳のサイトソル画分におけるサルフェン硫黄結合タンパク質の１つとして、我々はGrowth Inhibitory Factor (GIF)/Metallothionein-3 (MT3)を同定し、精製リコンビナントタンパク質を用いて、GIF/MT3との反応で環境中親電子物質がイオウ付加体に変換されることも明らかにした。加えて、細胞レベルにおいても、GIF/MT3が親電子ストレスに対して防御的に機能していることを見出した。本年度においては、当初は個体レベルでの解析を行う予定であったが、研究代表者の所属先変更の影響もあり動物実験の実施が難しくなったことから、予定を変更して１）GIF/MT3研究を発展させるためのツールとしてのGIF/MT3タンパク質を認識する特異的なポリクローナル抗体の作製と、2）新たなサルフェン硫黄結合タンパク質の探索を行った。また、研究代表者が確立したタンパク質に結合したサルフェン硫黄を定量する手法を用いて、これまでに報告のあったアルブミンやGAPDHにサルフェン硫黄が確かに結合していることも確認している。更に、これまでに得られた研究成果を学術論文にとりまとめる作業も行った（投稿論文については現在リバイス中）。
本課題の実施により、環境中に存在する親電子物質に対して細胞内にて防御系を担うサルフェン硫黄結合タンパク質が存在することを明らかにし、その分子メカニズムの一端を明らかにすることができた。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(37 results)
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[Journal Article] Synthesis of reactive sulfur species in cultured vascular endothelial cells after exposure to TGF-β1: Induction of cystathionine γ-lyase and cystathionine β-synthase expression mediated by the ALK5-Smad2/3/4 and ALK5-Smad2/3-ATF4 pathways2021
Author(s)
37.Takahashi, M., Fujie, T., Nakano, T., Hara, T., Shinkai, Y., Takasawa, R., Hara, Y., Kumagai, Y., Yamamoto, C.* and Kaji, T.*
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: 22
Issue: 21
Pages: 11762-11762
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Fibroblast Growth Factor-2 Upregulates Reactive Sulfur Species Production <i>via</i> ERK1/2 Signal-Mediated Cystathionine γ-Lyase Induction in Cultured Bovine Aortic Endothelial Cells2021
Author(s)
Takahashi, M., Kubota, T., Fujie, T., Shinkai, Y., Kumagai, Y., Nakano, T., Hara, T., Yamamoto, C.* and Kaji, T.*
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Journal Title
BPB Reports
Volume: 4
Issue: 6
Pages: 175-181
DOI
NAID
ISSN
2434-432X
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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