| Project/Area Number |
23KF0035
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
篁 俊成 金沢大学, 医学系, 教授 (00324111)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
HEIN KO OO 金沢大学, 医学系, 外国人特別研究員
HEIN KO OO 金沢大学, 医学系, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | レドクソーム / 褐色脂肪組織 / 寒冷刺激 / 熱産生 / Cysteine redoxome / Selenoprotein P / Reductive stress |
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| Outline of Research at the Start |
The target proteins of Selenop mRNA and SeP protein will be comprehensively searched in brown and white adipose tissues. The functional and molecular mechanism of candidate proteins will be further analyzed to discover the novel targets of Selenop mRNA and SeP protein, which may be the potential therapeutic targets for SeP-mediated metabolic effects.
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| Outline of Annual Research Achievements |
過剰な酸化ストレスは糖尿病、癌、老化など種々の病態を惹起する。一方、細胞局所で一過性に生じる低濃度の活性酸素種 (ROS)はタンパク質機能を修飾しており、細胞内の酸化と還元 (レドックス)のバランスがシグナル伝達をはじめとする細胞機能を制御している。申請者らは、生理的ROSを消去する「還元ストレス」によるシグナル伝達抵抗性を惹起するヘパトカイン「セレノプロテインP (SeP)」の再発見を契機に、レドックスによるタンパク質修飾を介する新しい内分泌機構を提唱した。褐色脂肪組織 (BAT)では、寒冷刺激がカテコラミンシグナル→脂肪分解→ミトコンドリア活性酸素種→UCP-1のシステイン残基(Cys)253酸化修飾 (スルフェニル化)→UCP-1活性化→熱産生を惹起し、SePがCys253を還元することで熱産生を阻害した (Cell Rep 2022)。これらの知見は、寒冷刺激で酸化されるUCP-1以外の標的タンパク質Cysが熱産生に寄与する可能性を示唆する。
今回、寒冷刺激下のBATで、どのタンパク質の、どのシステイン残基が酸化・還元されるかをピンポイントで同定する「網羅的レドクソーム」技術を確立した。
室温および3時間4℃の寒冷刺激で酸化・還元される約8000のCysを同定した。寒冷刺激はCys修飾を酸化状態にシフトさせ、それらはミトコンドリアやATP産生に関連したパスウェイにエンリッチされた。寒冷刺激で酸化されるhighly reactive Cysは近位側に陽性荷電アミノ酸リジン残基が配置されるモチーフを示した。
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