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Neuronal cell function changes associated with methylmercury-induced variations in redox regulatory factors

Research Project

Project/Area Number 21K06572
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionNational Institute for Minamata Disease

Principal Investigator

Unoki Takamitsu  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)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
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)
Keywordsメチル水銀 / 超硫黄分子 / レドックスバイオロジー / 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
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。

Outline of Final Research Achievements

The toxicity of methylmercury (MeHg) is believed to involve the modification of thiol groups in cellular proteins. Recent studies suggest that the supersulfidation of protein thiol groups has an aspect of protein function regulater. However, the exact effects of MeHg exposure on protein supersulfidation are poorly understood. We examined the alterations in protein supersulfidation in neurons following exposure to MeHg and identified several proteins that exhibited reduced supersulfidation. This indicates that specific proteins may be reduced in supersulfidation by MeHg in neurons. Further study is required to understand the impact of these changes on MeHg toxicity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我が国はメチル水銀 (MeHg) による公害として水俣病を経験し、多大な爪痕を残した。現代も環境中で微生物の活動により産生されるMeHgが生物濃縮を介し魚介類へ蓄積される。人々は日常的にこれを摂取するため、MeHgによる健康影響は世界的な懸念事項であり、その毒性機序の解明は重要な研究課題である。MeHgによる生体影響の引き金となる機序の解明を目指して、MeHg曝露神経細胞中のタンパク質における超硫黄化の変動を解析した。その結果、本実験条件下において特異的なタンパク質の超硫黄化が減少した。この変動がもたらす細胞機能変化を探求することはMeHg毒性機序の理解につながると期待される。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Cystine-dependent antiporters buffer against excess intracellular reactive sulfur species-induced stress2022

    • Author(s)
      Akiyama Masahiro、Unoki Takamitsu、Aoki Hanako、Nishimura Akiyuki、Shinkai Yasuhiro、Warabi Eiji、Nishiyama Kazuhiro、Furumoto Yuka、Anzai Naohiko、Akaike Takaaki、Nishida Motohiro、Kumagai Yoshito
    • Journal Title

      Redox Biology

      Volume: 57 Pages: 102514-102514

    • DOI

      10.1016/j.redox.2022.102514

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spatio-temporal distribution of reactive sulfur species during methylmercury exposure in the rat brain2022

    • Author(s)
      Unoki Takamitsu、Akiyama Masahiro、Shinkai Yasuhiro、Kumagai Yoshito、Fujimura Masatake
    • Journal Title

      The Journal of Toxicological Sciences

      Volume: 47 Issue: 1 Pages: 31-37

    • DOI

      10.2131/jts.47.31

    • NAID

      130008139752

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Cystine-dependent antiporters prevent sulfur stress by excreting surplus supersulfide from cells2023

    • Author(s)
      鵜木 隆光, 秋山 雅博, 青木 はな子, 西村 明幸, 新開 泰弘, 西田 基弘, 熊谷 嘉人
    • Organizer
      第50回日本毒性学会学術年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] メチル水銀曝露による細胞内タンパク質超硫黄化の変動2023

    • Author(s)
      鵜木 隆光, 秋山 雅博, 熊谷 嘉人, 藤村 成剛
    • Organizer
      フォーラム2023:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] メチル水銀によるタンパク質超硫黄化変動の網羅的解析2023

    • Author(s)
      鵜木 隆光, 秋山 雅博, 熊谷 嘉人, 藤村 成剛
    • Organizer
      メタルバイオサイエンス研究会2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] メチル水銀曝露における細胞内サルフェン硫黄の遷移2022

    • Author(s)
      鵜木隆光, 秋山雅博, 熊谷嘉人, 藤村成剛
    • Organizer
      第49回日本毒性学会学術年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] メチル水銀曝露による細胞内サルフェン硫黄の遷移2022

    • Author(s)
      鵜木隆光, 秋山雅博, 熊谷嘉人, 藤村成剛
    • Organizer
      フォーラム2022:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] メチル水銀によるタンパク質結合性超硫黄分子の変動2022

    • Author(s)
      鵜木隆光, 秋山雅博, 熊谷嘉人, 藤村成剛
    • Organizer
      メタルバイオサイエンス研究会2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] RSS産生酵素CSEはマウスへのメチル水銀曝露による脳中水銀蓄積と中毒症状を抑制する2021

    • Author(s)
      鵜木隆光, 秋山雅博, 新開泰弘, 石井功, 熊谷嘉人
    • Organizer
      第48回 日本毒性学会学術年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] メチル水銀曝露による脳中水銀蓄積と中毒症状は活性イオウ分子産生酵素CSEにより抑制される2021

    • Author(s)
      鵜木隆光, 秋山雅博, 新開泰弘, 石井功, 熊谷嘉人
    • Organizer
      フォーラム2021 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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