メチル水銀によるレドックス制御因子の変動を起点とした神経機能変化の素過程解明
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21K06572
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
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| Research Institution | National Institute for Minamata Disease |
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Principal Investigator |
鵜木 隆光 国立水俣病総合研究センター, その他部局等, 主任研究員 (00742868)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | メチル水銀 / サルフェン硫黄 / レドックスホメオスタシス / 活性イオウ分子 |
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| Outline of Research at the Start |
メチル水銀 (MeHg) 曝露による神経系への毒性機序の探究において生体のレドックス（酸化還元）変動は不可欠の概念である。本研究はタンパク質のレドックス制御におけるサルフェン硫黄の役割とMeHg曝露によるその変動に着目し、MeHgによる毒性および防御機序の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
メチル水銀（MeHg）による神経系への毒性機序の探究において生体のレドックス（酸化還元）変動は不可欠の概念である。我々は高い求核性を有する活性イオウ分子（Reactivesulfurspecies,RSS）を介したレドックス恒常性維持機構を明らかとしてきた。RSS中のサルフェン硫黄はタンパク質のシステイン残基にも易転移し当該部位をポリイオウ化することから、多彩な機能制御を行うことが推察される。そこで本研究はポリイオウ化を介したタンパク質の機能制御に焦点を当て、神経細胞における特異的分子のポリイオウ化被修飾状態の変動がもたらす機能変化をシグナル毒性と細胞機能と紐づける試みにより、MeHg毒性機序解明の新たな研究戦略開拓に挑む。
昨年度に実験系を最適化したプルダウンアッセイ系を用い、タンパク質のポリイオウ化を解析した。ヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞抽出液のポリスルフィドモデル化合物（Na2S3）処理により増加するタンパク質のポリイオウ化はMeHgの添加により減少したことから、RSSからタンパク質のチオール基へと転移したサルフェン硫黄がMeHgにより奪取されることが示唆された。培地にNa2S3またはMeHgを添加して曝露を行ったSH-SY5Y細胞を用いて同様の解析を行った。その結果、細胞内ポリイオウ化タンパク質の蛍光染色強度はNa2S3曝露により増加した一方、MeHg曝露による明確な減少は認められなかった。しかしポリイオウ化修飾が報告されているGAPDHを特異的に検出したところ、MeHg曝露細胞についてそのポリイオウ化の減少が確認されたことから、MeHgによりサルフェン硫黄を奪取されるポリイオウ化タンパク質には特異性が存在することが示唆された。
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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
研究計画に則り解析系の至適条件検討から始め、研究実績の概要欄に記載したように作業仮説を支持する知見を得たことから、順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に則り、脳中ポリイオウ化タンパク質の同定とメチル水銀曝露による当該修飾の変動とタンパク質機能への影響について解析する。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
