Pathophysiological analysis of acute muscle atrophy by failure of cysteine biosynthesis and development of its control strategy

• Project/Area Number: 22590292
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Pathological medical chemistry
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: ISHII Isao 慶應義塾大学, 薬学部, 准教授 (90292953)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2012: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2011: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2010: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: システイン / 筋萎縮症 / ホモシステイン / アミノ酸代謝 / 硫化水素 / オートファジー / ミオパシー / イメージング / 筋原性筋萎縮 / 神経原性筋萎縮 / 分枝鎖アミノ酸 / グルタチオン / タウリン / 筋萎縮 / ミオパチー / アミノ酸飢餓 / 遺伝子改変 / シスタチオニン尿症 / リスクファクター / 心血管病

Research Abstract

We have developed mice lacking cystathionine gamma-lyase (CTH), the final step enzyme for cysteine biosynthesis, and observed acute muscle atrophy when f ed a cyst(e)ine-deficient diet. Our pathological, immunohistochemical, and biochemical analyses revea

Research Products

• [Journal Article] Methionine excess in diet induces acute lethal hepatitis in mice lacking cystathionine gamma-lyase, an animal model of cystathioninuria. (2012)
  • Author(s): Yamada H, Akahoshi N, Kamata S, Hagiya Y, Hishiki T, Nagahata Y, Matsuura T, Takano N, Mori M, Ishizaki Y, Izumi T, Kumagai Y, Kasahara T, Suematsu M, Ishii I
  • Journal Title: Free Radic Biol Med Volume: 52 Issue: 9 Pages: 1716-1726
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2012.02.033
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hypoxic regulation of the cerebral microcirculation is mediated by a carbon monoxide-sensitive hydrogen sulfide pathway (2012)
  • Author(s): Morikawa T., Kajimura M., Nakamura T., Hishiki T., Nakanishi T., Yukutake Y., Nagahata Y., Ishikawa M., Hattori K., Takenouchi T., Takahashi T., Ishii I., Matsubara K., Kabe Y., Uchiyama S., Nagata E., Gadalla M.M., Snyder S.H., Suematsu M.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA Volume: 109 Issue: 4 Pages: 1293-1298
  • DOI: 10.1073/pnas.1119658109
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TOF-SIMS imaging of halide/thiocyanate anions and hydrogen sulfide in mouse kidney sections using silver-deposited plate (2012)
  • Author(s): Akahoshi N., Ishizaki I., Naya M., Maekawa T., Yamozoe S., Horiuchi T., Kajimura M., Ohashi Y., Suematsu M., Ishii I.
  • Journal Title: Anal Bioanal Chem Volume: 402 Issue: 5 Pages: 1859-1864
  • DOI: 10.1007/s00216-011-5647-2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protein phosphorylation involved in the gene expression of the hydrogen sulphide producing enzyme cystathionine γ-lyase in the pancreatic β-cell (2012)
  • Author(s): Taniguchi S, Kimura T, Umeki T, Kimura Y, Kimura H, Ishii I, Itoh N, Naito Y, Yamamoto H, Niki I
  • Journal Title: Mol.Cell.Endocrinol. Volume: 350 Issue: 1 Pages: 31-38
  • DOI: 10.1016/j.mce.2011.11.016
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pyrvinium pamoate inhibits proliferation of myeloma/erythroleukemia cells by suppressing mitochondrial respiratory complex I and STAT3 (2012)
  • Author(s): Harada Y, Ishii I, Hatake K, Kasahara T
  • Journal Title: Cancer Lett Volume: 319 Issue: 1 Pages: 83-88
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2011.12.034
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Triacylglycerol/phospholipid molecular species profiling of fatty livers and regenerated non-fatty livers in cystathionine beta-synthase-deficient mice, an animal model for homocysteinemia/homocystinuria. (2011)
  • Author(s): Ikeda K, Kubo A, Akahoshi N, Yamada H, Miura N, Hishiki T, Nagahata Y, Matsuura T, Suematsu M, Taguchi R, Ishii I
  • Journal Title: Anal Bioanal Chem Volume: 400 Issue: 7 Pages: 1853-1863
  • DOI: 10.1007/s00216-011-4703-2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Frequent spontaneous seizures followed by spatial working memory/anxiety deficits in mice lacking sphingosine 1-phosphate receptor 2 (2011)
  • Author(s): Noriyuki Akahoshi, Yasuki Ishizaki, Hiroki Yasuda, Yoshiya L.Murashima, Toshikazu Shinba, Kaoru Goto, Toshiyuki Himi, Jerold Chun, Isao Ishii
  • Journal Title: Epilepsy & Behavior Volume: 22 Issue: 4 Pages: 659-665
  • DOI: 10.1016/j.yebeh.2011.09.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Triacylglycerol/phospholipid molecular species profiling of fatty livers and regenerated non-fatty livers in cystathionine beta-synthease-deficient mice, an animal model for homocysteinemia/homocytinuria. (2011)
  • Author(s): Ikeda K, Kubo A, Akahoshi N, Yamada H, Miura N, Hishiki T, Nagahata Y, Matsuura T, Suematsu M, Taguchi R, Ishii I
  • Journal Title: Anal.Bioanal.Chem. Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cystathionine gamma-lyase-deficient mice require dietary cysteine to protect against acute lethal myopathy and oxidative injury. (2010)
  • Author(s): Ishii I, Akahoshi N, Yamada H, Nakano S, Izumi T, Suematsu M
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 285 Issue: 34 Pages: 26358-26368
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.147439
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cystathionine gamma-lyase-deficient mice require dietary cysteine to protect against acute lethal myopathy and oxidative injury. (2010)
  • Author(s): Ishii I, Akahoshi N, Yamada H, Nakano S, Izumi T, Suematsu M
  • Journal Title: J.Biol.Chem. Volume: 285 Pages: 26358-26368
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 欠乏アミノ酸種により異なる飢餓応答の解析 (2013)
  • Author(s): 鎌田祥太郎、上條健太、落合崇人、森田珠子、吉冨友里香、萩谷至史、山本隼也、笠原忠、石井功
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2013-03-29
• [Presentation] マウス臓器種により異なる飢餓応答の解析 (2013)
  • Author(s): 山本隼也、萩谷至史、鎌田祥太郎、笠原忠、石井功
  • Organizer: 日本薬学会第133 年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2013-03-28
• [Presentation] メチオニン肝毒性に対するトランススルフレーション経路の保護的効果 (2012)
  • Author(s): 石井功、山田秀典、赤星軌征、鎌田祥太郎、萩谷至史、菱木貴子、長畑善子、松浦友美、高野直治、笠原忠、末松誠
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2012-12-16
• [Presentation] 銀蒸着板-TOF-SIMS解析によるマウス腎臓のハロゲン/チオシアン酸イオン及び硫化水素分布のイメージング. (2012)
  • Author(s): 赤星軌征、石崎逸子、納谷昌之、前川敏彦、山添省吾、堀内正、梶村眞弓、大橋善治、末松誠、 石井功
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] Cys生合成系破綻マウスにおける高 Met 餌による急性肝炎誘導 (2012)
  • Author(s): 石井功、鎌田祥太郎、萩谷至史、笠原忠、山田秀典、赤星軌征、菱木貴子、長畑善子、松浦友美、高野直治、末松誠
  • Organizer: 日本アミノ酸学会第6回学術大会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2012-09-29
• [Presentation] アセトアミノフェン肝障害におけるシステイン生合成系の役割 (2012)
  • Author(s): 萩谷至史、鎌田祥太郎、山本隼也、笠原忠、石井功
  • Organizer: 日本アミノ酸学会第6回学術大会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2012-09-28
• [Presentation] 必須アミノ酸種による差動的アミノ酸飢餓応答 (2012)
  • Author(s): 森田珠子、上條健太、落合崇人、吉冨友里香、鎌田祥太郎、萩谷至史、山本隼也、笠原忠、石井功
  • Organizer: 日本アミノ酸学会第6回学術大会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2012-09-28
• [Presentation] Transsulfuration is essential for fasting-induced cardioprotectionagainst ischemia/reperfusion injury. (2012)
  • Author(s): 中埜信太郎、新村健、玉城佳代子、西村重敬、赤星軌征、末松誠、 石井功
  • Organizer: 第33回内藤カンファレンス
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2012-06-27
• [Presentation] Cystathionine gamma-lyase -deficient mice as an animal model of cystathioninuria. (2012)
  • Author(s): Isao Ishii
  • Organizer: Advances and controversies in B-vitamins and choline.
  • Place of Presentation: Leipzig, Germany.
  • Year and Date: 2012-03-08
• [Presentation] Cystathionine gamma-lyase-deficient mice as an animal model of cystathioninuria/-emia (2012)
  • Author(s): Isao Ishii
  • Organizer: Advances and Controversies in B-Vitamins and Choline
  • Place of Presentation: ライプチヒ大学(ドイツ)
  • Year and Date: 2012-03-08
• [Presentation] 銀蒸着板-TOF-SIMS解析によるマウス腎臓のハロゲン/チオシアン酸イオン及び硫化水素イメージング (2012)
  • Author(s): 赤星軌征
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] Pathophysiology of impaired cysteine biosynthesis and hydrogen sulfide production (2011)
  • Author(s): 石井功
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会.
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] Pathophysiology of impaired cysteine biosynthesis and hydrogen sulfide (H2S) production (2011)
  • Author(s): 石井功
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] システイン生合成・硫化水素産生系の破綻による病態 (2011)
  • Author(s): 石井功
  • Organizer: 第2回日本学術振興会レドックス・ライフイノベーション第170 委員会 Redox Signal Forum
  • Place of Presentation: 小樽
  • Year and Date: 2011-07-09
• [Presentation] システイン生合成・硫化水素産生系の破綻によるマウス病態 (2011)
  • Author(s): 石井功
  • Organizer: 第2回日本学術振興会レドックス・ライフイノベーション第170委員会
  • Place of Presentation: オーセントホテル小樽(北海道)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-07-09
• [Presentation] システイン生合成・硫化水素産生系の破綻によるマウス病態 (2011)
  • Author(s): 石井功
  • Organizer: 第11回日本 NO 学会学術集会シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-05-13
• [Presentation] システイン生合成・硫化水素産生系の破綻によるマウス病態 (2011)
  • Author(s): 石井功
  • Organizer: 第11回日本NO学会学術集会
  • Place of Presentation: 昭和薬科大学(東京都)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-05-13
• [Presentation] Diet-induced acute lethal myopathy in mice lacking cystathionine gamma-lyase (2010)
  • Author(s): 石井功、赤星軌征、山田秀典、中埜信太郎、和泉孝志、末松誠
  • Organizer: 第83回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸.
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] Diet-induced acute lethal myopathy in mice lacking cystathionine gamma-lyase. (2010)
  • Author(s): 石井功、赤星軌征、山田秀典、中埜信太郎、和泉孝志、末松誠
  • Organizer: 第83回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] 高ホモシステイン血症マウスにおける妊娠高血圧症と蛋白尿 (2010)
  • Author(s): 赤星軌征、末松誠、石井功.
  • Organizer: 第83回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] Pregnancy-induced hypertension and proteinuria in hyperhomocysteinemic mice (2010)
  • Author(s): 赤星軌征、末松誠、石井功
  • Organizer: 第83回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] システイン生合成系の破綻による病態. (2010)
  • Author(s): 石井功、赤星軌征、山田秀典、久保亜紀子、末松誠、池田和貴、田口良
  • Organizer: 第35回日本医用マススペクトル学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] システイン生合成系の破綻による病態 (2010)
  • Author(s): 石井功、赤星軌征、山田秀典、末松誠
  • Organizer: 第35回日本医用マススペクトル学会
  • Place of Presentation: 金城学院大学(名古屋)
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] 欠乏必須アミノ酸種により異なるアミノ酸飢餓応答の解析
  • Author(s): 鎌田祥太郎
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] マウス臓器種により異なる飢餓応答の解析
  • Author(s): 山本隼也
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] システイン生合成系破綻マウスにおける高メチオニン餌による急性肝炎誘導
  • Author(s): 石井功
  • Organizer: 日本アミノ酸学会第6回学術大会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] アセトアミノフェン肝障害におけるシステイン生合成系の役割
  • Author(s): 萩谷至史
  • Organizer: 日本アミノ酸学会第6回学術大会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] 必須アミノ酸種による差動的アミノ酸飢餓応答
  • Author(s): 森田珠子
  • Organizer: 日本アミノ酸学会第6回学術大会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Book] Methionine: Biosynthesis, Chemical Structure and Toxicity (2013)
  • Author(s): Kamata S
  • Total Pages: 197
  • Publisher: NOVA Publishers
• [Book] Protective roles of transsulfuration against methionine toxicity. Methionine: Biosynthesis, Chemical Structure and Toxicity, Chapter 8
  • Author(s): Kamata S and Ishii I.
  • Publisher: Nova Science Publishers, Inc.
• [Remarks]
  • URL: http://www.pha.keio.ac.jp/laboratory/laboratory14.html