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甲状腺ホルモン生合成調節機構における硫酸化とその機能の解明

Research Project

Project/Area Number 22K08636
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
Research InstitutionShowa University (2023)
Toho University (2022)

Principal Investigator

吉原 彩  昭和大学, 医学部, 講師 (10439995)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 幸一  帝京大学, 医療技術学部, 教授 (20206478)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords甲状腺 / サイログロブリン / 硫酸化
Outline of Research at the Start

SULTが甲状腺ホルモン生合成調節因子によってどのように発現調節を受けているかを明らかにするために、1. 初年度はFRTL5細胞を用いてSult遺伝子およびタンパク質の発現調節について検討を行う。2. 次年度以降にFRTL5細胞、ラット甲状腺組織を用いて蛍光染色を行い、形態学的にSULTがホルモン生合成過程のどの段階で作用しているかを明らかにする。さらに、3. FRTL5細胞、ヒト甲状腺初代培養およびヒト甲状腺組織を用いてSULTの活性の変化を確認する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、硫酸化が甲状腺濾胞内に蓄積するサイログロブリン(Tg)および甲状腺ホルモン生合成にどのように影響しているかを明らかにし、甲状腺ホルモン生合成調節機構をさらに解明することが目的である。初年度である2022年度は、ラット甲状腺FRTL-5細胞を用いたDNAマイクロアレイの結果から、TSH添加によって変動のあった硫酸化にかかわる遺伝子を抽出し、さらに個々の遺伝子について、real-time PCRおよびWestern blottingを用いて詳細な検討を行った。その結果、硫酸転移酵素の一つであるSult1a1はTSHによって、濃度依存性、時間依存性に遺伝子およびタンパク発現が抑制されることが明らかとなった。2023年度は、FRTL5細胞とラット甲状腺組織を用いてSULT1A1の免疫蛍光染色を行い、共焦点レーザー顕微鏡にて局在の変化を評価した。その結果細胞質画に存在したSULT1A1は、TSH添加により顕著に発現低下することが確認できた。また、SULTの活性を評価するためにp-nitrophenolを基質としてFRTL-5細胞における硫酸転移活性を評価したところ、TSH添加により活性の低下が認められた。これまでの検討から、甲状腺ホルモン生合成の過程において、TSHがSult1A1の発現を抑制し、硫酸化による甲状腺ホルモンの代謝促進を抑制し、甲状腺ホルモン生合成を調節している可能性が考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実験計画に従い、研究は順調にすすめられており、甲状腺ホルモン生合成過程において硫酸化が重要な役割をもち、生合成調節の一部を担っていることを証明できる結果が得られている。

Strategy for Future Research Activity

甲状腺ホルモン生合成は、TSHのみでなく甲状腺濾胞内のTgが重要な調節因子であることを、これまでに報告している。2024年度はTgによる硫酸化の調節についても検討を行う予定である。また硫酸転移酵素の遺伝子発現調節機構の詳細を検討するために、ルシフェラーゼアッセイを用いて評価することを検討している。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Thyroid stimulating hormone suppresses the expression and activity of cytosolic sulfotransferase 1a1 in thyrocytes2022

    • Author(s)
      Yasuhiro Nakamura, Aya Yoshihara, Mitsuo Kiriya, Akira Kawashima, Kazunari Tanigawa, Yuqian Luo, Yoko Fujiwara, Keiji Maruyama, Shigekazu Watanabe, Fumiko Kihara-Negishi, Ken Karasawa, Koichi Suzuki
    • Journal Title

      Endocrine Journal

      Volume: 69 Issue: 10 Pages: 1261-1269

    • DOI

      10.1507/endocrj.EJ22-0055

    • ISSN
      0918-8959, 1348-4540
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 甲状腺濾胞細胞における硫酸転移酵素Sult1a1の発現調節機構の解明2023

    • Author(s)
      中村康宏、吉原彩、桐谷光夫、川島晃、藤原葉子、谷川和也、丸山桂司、渡辺茂和、鈴木幸一
    • Organizer
      第38回甲状腺病態生理研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Presentation] 甲状腺濾胞細胞においてTSHとTgは硫酸転移酵素Sult1a1の発現を抑制する2023

    • Author(s)
      中村康宏、吉原彩、桐谷光夫、川島晃、藤原葉子、谷川和也、丸山桂司、渡辺茂和、鈴木幸一.
    • Organizer
      第66回日本甲状腺学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] TSHは甲状腺細胞における硫酸転移酵素Sult1a1の発現および硫酸転移活性を抑制する2022

    • Author(s)
      中村康宏、吉原彩、桐谷光夫、川島晃、谷川和也、藤原葉子、Luo yuqian、丸山桂司、渡辺茂和、鈴木幸一
    • Organizer
      第95回日本内分泌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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