超硫黄分子トランスポーターの探索と骨格筋における硫黄代謝の生理的意義の解明

• Project/Area Number: 23K06164
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47040:Pharmacology-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 加藤 百合 九州大学, 薬学研究院, 助教 (10732042)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 筋萎縮 / 硫黄代謝 / ミトコンドリア / 骨格筋 / トランスポーター

Outline of Research at the Start

健康寿命を延ばすためには骨格筋の維持が重要であり、ミトコンドリアでのエネルギー産生が不可欠である。近年、電子授受能力に富んだ硫黄をもつ活性硫黄分子種（R-SS(n)-R, 以下、超硫黄分子）がエネルギー代謝に関与していることが明らかになった。
超硫黄分子産生酵素がミトコンドリアに発現していることから、ミトコンドリアが反応の要になると考えられる。しかしながら、細胞やミトコンドリア内外への超硫黄分子輸送にはいまだ不明な点が多い。そこで本研究では、超硫黄分子トランスポーターを同定し、骨格筋における硫黄代謝の生理的意義を解明することを目的としている。

Outline of Annual Research Achievements

近年、QOLに直結する骨格筋の維持が重要視されており、この骨格筋の維持にはミトコンドリアのエネルギー産生が不可欠である。また、電子授受能に富んだ硫黄分子を持つ超硫黄分子種がエネルギー代謝に重要であることが最近報告されつつある。筋萎縮モデルマウスの骨格筋において、野生型と比較して超硫黄分子量の変化が見られたことから、正常な骨格筋の維持に超硫黄分子が関与していることが示唆された。しかしながら、これらの硫黄分子を細胞内外に輸送する経路は不明な点が多い。本研究では、超硫黄分子の輸送に着目し、骨格筋における硫黄代謝の生理的意義を明らかにすることを目的とした。野生型モデルマウスと筋萎縮モデルマウスの骨格筋における超硫黄分子産生酵素の発現量を比較し、さらに超硫黄分子プローブを用い、骨格筋内の超硫黄分子の変動の詳細を検証した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

筋萎縮モデルマウスの骨格筋において、超硫黄分子産生酵素に変動があること、プローブを用いて骨格筋内の超硫黄分子量も変化していることを見いだした。さらにタンパク質の硫黄化に着目し、野生型と筋委縮モデルマウスの組織中の硫黄化されたタンパク質に違いが見られることを見いだした。これらのことから、おおむね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

新たに硫黄化されたタンパク質の違いが見いだされたことから、これらの生理的な意義を明らかにし、輸送体の探索を引き続き進めていく予定である。