Regulation of autophagy by endogenously produced hydrogen sulfide anion and its physiological functions

• Project/Area Number: 24590527
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Bacteriology (including Mycology)
• Research Institution: Tohoku University (2014); Kumamoto University (2012-2013)
• Principal Investigator: FUJII Shigemoto 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (00325333)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2013: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 硫化水素 / オートファジー / 感染防御 / 細菌 / 病原性

Outline of Final Research Achievements

The present study revealed that a sulfur-containing compound cysteine persulfide and a nitrated cyclic nucleotide 8-nitro-cGMP are involved in the regulation of autophagy and antibacterial host defense. Also, it showed that hydrogen sulfide produced by bacteria inhibits the autophagy induction in host cells and may contribute to the growth of bacteria in infected cells.

Research Products

• [Journal Article] RSSによる抗酸化・レドックスシグナル制御 (2015)
  • Author(s): 井田智章、藤井重元、赤池孝章.
  • Journal Title: 細胞工学 Volume: 34 Pages: 354-357
• [Journal Article] Promotion of atherosclerosis by Helicobacter cinaedi infection that involves macrophage-driven proinflammatory responses. (2014)
  • Author(s): Khan S, Rahman H N A, Okamoto T, Matsunaga T, Fujiwara Y, Sawa T, Yoshitake J, Ono K, Ahmed K A, Rahaman M d M, Oyama K, Takeya M, Ida T, Kitamura Y, Fujii S, Akaike T.
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: (印刷中) Issue: 1 Pages: 4680-4680
  • DOI: 10.1038/srep04680
  • NAID: 120005649608
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Reactive cysteine persulfides and S-polythiolation regulate oxidative stress and redox signaling. (2014)
  • Author(s): Ida T, Sawa T, Ihara H, Tsucr iya Y, Watanabe Y, Kumagai Y, Suematsu M, Motohashi H, Fujii S. Matsunaga T, Yamamoto M, Ono K, Devarie-Baez N O, Xian M, Fukuto J M, Akaike T.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Volume: (印刷中) Issue: 21 Pages: 7606-7611
  • DOI: 10.1073/pnas.1321232111
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinical and bacteriological characteristics of Helicobacter cinaedi infection (2014)
  • Author(s): Kawamura Y, Tomida J, Morita Y, Fujii S, Okamoto T, Akaike T.
  • Journal Title: J Infect Chemother Volume: 20 Issue: 9 Pages: 517-526
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2014.06.007
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 活性酸素と炎症 (2014)
  • Author(s): 井田智章、赤池孝章、澤 智裕、藤井重元.
  • Journal Title: 感染・炎症・免疫 Volume: 44 Pages: 104-109
• [Journal Article] フリーラジカル制御系：硫化水素・活性イオウ分子と炎症 (2014)
  • Author(s): 藤井重元、井田智章、澤 智裕、赤池孝章.
  • Journal Title: 実験医学増刊号 Volume: 32 Pages: 2803-2809
• [Journal Article] ヘリコバクター・シネディ感染症 (2014)
  • Author(s): 赤池孝章、藤井重元、岡本竜哉、河村好章
  • Journal Title: 臨床と微生物 Volume: 41 Pages: 21-25
• [Journal Article] S-Guanylation proteomics for redox-based mitochondrial signaling. (2014)
  • Author(s): Rahaman MM, Sawa T, Ahtesh am AK, Khan S, Inoue H, Irie A. Fujii S, and Akaike T.
  • Journal Title: Antioxid. Redox Signal. Volume: 20 Issue: 2 Pages: 295-307
  • DOI: 10.1089/ars.2012.4606
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Fluorescent probes for live cell imaging of endogenous guanine nitration (2013)
  • Author(s): Saito Y, Ito C, Fujii S, Sawa T, Akaike T and Arimoto H.
  • Journal Title: Chembiochem. Volume: 14 Issue: 9 Pages: 1068-1071
  • DOI: 10.1002/cbic.201300129
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endogenous nitrated nucleotide is a key mediator of autophagy and innate defense against bacteria. (2013)
  • Author(s): Ito C, Saito Y, Nozawa T, Fujii S, Sawa T, Inoue H, Matsunaga T, Khan S, Akashi S, Hashimoto R, Aikawa C, Takahashi E, Sagara H, Komatsu M, Tanaka K, Akaike T, Nakagawa I, Arimoto H.
  • Journal Title: Mol. Cell Volume: 52 Issue: 6 Pages: 794-804
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2013.10.024
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Formation, signaling functions, and metabolisms of nitrated cyclic nucleotide. (2013)
  • Author(s): Sawa T, Ihara H, Ida T, Fujii S, Nishida M and Akaike T.
  • Journal Title: Nitric Oxide Volume: 34 Pages: 10-18
  • DOI: 10.1016/j.niox.2013.04.004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Redox signaling by 8-nitro-cyclic guanosine monophosphate : nitric oxide- and reactive oxygen species-derived electrophilic messenger (2013)
  • Author(s): Fujii S and Akaike T.
  • Journal Title: Antioxid. Redox Signal. Volume: 19 Issue: 11 Pages: 1236-1246
  • DOI: 10.1089/ars.2012.5067
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] レドックスシグナル制御と酸化ストレスバイオマーカー (2013)
  • Author(s): 赤池孝章、藤井重元
  • Journal Title: 精神科救急 Volume: 16 Pages: 69-72
• [Journal Article] 酸化ストレスとオートファジー (2013)
  • Author(s): 藤井重元、有本博一
  • Journal Title: 医学のあゆみ Volume: 247 Pages: 781-785
• [Journal Article] Regulation of redox signaling by an electrophilic cyclic nucleotide. (2013)
  • Author(s): Akaike T, Nishida M and Fujii S.
  • Journal Title: J. Biochem. Volume: 153 Issue: 2 Pages: 131-138
  • DOI: 10.1093/jb/mvs145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of and screening for human Helicobacter cinaedi infections and carriers via nested PCR (2012)
  • Author(s): Oyama K, et al
  • Journal Title: J Clin Microbiol Volume: 50 Issue: 12 Pages: 3893-3900
  • DOI: 10.1128/jcm.01622-12
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nitric oxide promotes recycling of 8-nitro-cGMP, a cytoprotectivemediator, into intact cGMP in cells (2012)
  • Author(s): Yohei Saito, Tomohiro Sawa, Jun Yoshitake, Chiaki Ito, Shigemoto Fujii, Takaaki Akaike and Hirokazu Arimoto
  • Journal Title: Moi BioSyst Volume: 8 Issue: 11 Pages: 2909-2915
  • DOI: 10.1039/c2mb25189b
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 硫化水素と炎症 (2012)
  • Author(s): 藤井重元 他
  • Journal Title: 感染・炎症・免疫 Volume: 42 Pages: 235-237
• [Presentation] タンパク質S-グアニル化を介したオートファジー誘導と細菌感染防御における役割 (2015)
  • Author(s): 藤井重元、松永哲郎、井田智章、澤 智裕、赤池孝章.
  • Organizer: 第88回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 長良川国際会議場（岐阜市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] 8-ニトロ-cGMPによるオートファジー誘導を介した感染防御機構と細菌由来硫化水素による抑制 (2014)
  • Author(s): 藤井重元、松永哲郎、赤司壮一郎、ジョン ミンキョン、伊藤千秋、井田智章、澤 智裕、有本博一、赤池孝章.
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都市左京区）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] タンパク質ポリサルファー化による酸化ストレス・レドックスシグナル制御 (2014)
  • Author(s): 藤井重元、井田智章、居原 秀、笠松真吾、ジョン ミンギョン、赤司壮一郎、松永哲郎、津々木博康、澤 智裕、本橋ほづみ、熊谷嘉人、赤池孝章.
  • Organizer: 生理学研究所研究会「新規シグナル伝達分子とその生理学的可能性」
  • Place of Presentation: 大学共同利用機関法人自然科学研究機構NIPS 生理学研究所１階大会議室（愛知県岡崎市）
  • Year and Date: 2014-09-18 – 2014-09-19
  • Invited
• [Presentation] 8-ニトロ-cGMPによるcGMP依存性プロテインキナーゼの持続的活性化とエンドトキシンショック病態への関与 (2014)
  • Author(s): 藤井重元、K. A. Ahmed、小野勝彦、井田智章、澤 智裕、赤池孝章.
  • Organizer: 第67回日本酸化ストレス学会学術集会
  • Place of Presentation: 同志社大学今出川キャンパス良心館（京都市上京区）
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [Presentation] 8-ニトロ-cGMPによるオートファジーの誘導と細菌感染防御における役割 (2014)
  • Author(s): 藤井重元、伊藤千秋、松永哲郎、野澤孝志、齋藤洋平、井田智章、澤 智裕、中川一路、有本博一、赤池孝章.
  • Organizer: 第68回日本細菌学会東北支部総会
  • Place of Presentation: 東北大学 片平さくらホール（仙台市青葉区）
  • Year and Date: 2014-08-22 – 2014-08-23
• [Presentation] Nested PCR 法による健常者における新興感染症菌 Helicobacter cinaedi 感染のスクリーニング (2014)
  • Author(s): 藤井重元、小山耕太、松永哲郎、澤 智裕、岡本竜哉、河村好章、赤池孝章.
  • Organizer: 第25回日本生体防御学会学術総会
  • Place of Presentation: 東北大学 片平さくらホール（仙台市青葉区）
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [Presentation] 8-ニトロ-cGMPによるオートファジーの誘導機構と細菌感染防御における役割 (2014)
  • Author(s): 伊藤千秋、松永哲郎、藤井重元、野澤孝志、齋藤洋平、井田智章、澤 智裕、中川一路、有本博一、赤池孝章.
  • Organizer: 第46回レンサ球菌研究会
  • Place of Presentation: 東京大学農学部弥生キャンパス内フードサイエンス棟中島董一郎記念ホール（東京都文京区）
  • Year and Date: 2014-06-27 – 2014-06-28
• [Presentation] 8-Nitro-cGMP-mediated autophagy in host defense and its regulation by hydrogen sufide produced by bacteria (2014)
  • Author(s): Shigemoto Fujii, Shahzada Khan, Tomoaki Ida, Tomohiro Sawa, Tetsuro Matsunaga, Takaaki Akaike.
  • Organizer: 8th International Conference on the Biology, Chemistry and Therapeutic Application of Nitric Oxide
  • Place of Presentation: Renaissance Cleveland Hotel (Cleveland, OH, USA)
  • Year and Date: 2014-06-16 – 2014-06-20
• [Presentation] 細菌の新しいシグナル伝達物質8-ニトロ-cGMPの同定と機能解析 (2014)
  • Author(s): 藤井重元、松永哲郎、井田智章、Jung Minkyung、赤司壮一郎、津々木博康、居原 秀、澤 智裕、赤池孝章.
  • Organizer: 第14回日本NO学会学術集会
  • Place of Presentation: ホテルニューオータニ佐賀（佐賀市）
  • Year and Date: 2014-05-16 – 2014-05-17
• [Presentation] H-RasのS-グアニル化を介したオートファジーのレドックス制御 (2014)
  • Author(s): 井上博文、藤井重元、西田基宏、井田智章、澤 智裕、赤池孝章.
  • Organizer: 第14回日本NO学会学術集会
  • Place of Presentation: ホテルニューオータニ佐賀（佐賀市）
  • Year and Date: 2014-05-16 – 2014-05-17
• [Presentation] Formation and signaling functions of 8-nitro-cGMP in bacteria (2014)
  • Author(s): Shigemoto Fujii, Tomoaki Ida, Tetsuro Matsunaga, Soichro Akashi, Minkyung Jung, Hiroyasu Tsutsuki, Hideshi Ihara, Tomohiro Sawa, Takaaki Akaike.
  • Organizer: 17th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都市左京区）
• [Presentation] S-ニトロソ化α1-酸性糖蛋白質の抗菌活性とその作用機序 (2014)
  • Author(s): 藤井重元、異島 優、赤池孝章、渡辺佳織、澤 智裕、黒田照夫、小川和加野、渡邊博志、小田切優樹、丸山 徹
  • Organizer: 第87回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
• [Presentation] オートファジーによる細菌感染防御機構と硫化水素による制御 (2013)
  • Author(s): 藤井重元、Khan Shahzada、岡本竜哉、松永哲郎、小野勝彦、井田智章、澤 智裕、赤池孝章
  • Organizer: 第66回日本酸化ストレス学会学術集会
  • Place of Presentation: ウインクあいち（名古屋市中村区）
• [Presentation] ニトロ化環状ヌクレオチドにより誘導されるオートファジーによる感染防御機構と硫化水素による制御 (2013)
  • Author(s): 藤井重元、シャザダ カーン、岡本竜哉、松永哲郎、小野勝彦、井田智章、澤 智裕、赤池 孝章
  • Organizer: 第13回日本NO学会学術集会
  • Place of Presentation: 沖縄県医師会館（沖縄県南風原町）
• [Presentation] ヘリコバクター・シネディ感染症 (2013)
  • Author(s): 赤池孝章、藤井重元
  • Organizer: 第19回日本ヘリコバクター学会学術集会
  • Place of Presentation: 長崎大学医学部 良順会館・医学部記念講堂・ポンペ会館（長崎市）
• [Presentation] タンパク質S-グアニル化を介した細菌感染防御機構と硫化水素による制御 (2013)
  • Author(s): 藤井重元、Khan Shahzada、松永哲郎、小野勝彦、井田智章、澤 智裕、赤池孝章
  • Organizer: 第24回日本生体防御学会学術集会
  • Place of Presentation: くまもと森都心プラザ プラザホール（熊本市西区）
• [Presentation] オートファジーによる細菌感染防御と硫化水素による制御 (2013)
  • Author(s): 藤井重元、Shahzada Khan、松永哲郎、小野勝彦、井田智章、澤 智裕、赤池孝章
  • Organizer: 第66回日本細菌学会九州支部総会
  • Place of Presentation: 長崎大学医学部 良順会館（長崎市）
• [Presentation] タンパク質S-グアニル化を介したオートファジーによる細菌感染防御機構と硫化水素による制御 (2013)
  • Author(s): 藤井重元、Khan Shahzada、松永哲郎、小野勝彦、井田智章、澤 智裕、赤池孝章
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市西区）
• [Presentation] 8-ニトロ-cGMPを介するオートファジーによる細菌感染防御機構と硫化水素による制御 (2013)
  • Author(s): 藤井重元、シャザダ カーン、岡本竜哉、松永哲郎、小野勝彦、井田智章、澤 智裕、赤池孝章
  • Organizer: 第19回MPO研究会
  • Place of Presentation: 国立国際医療研究センター大会議室（東京都新宿区）
• [Presentation] Promoting effect of Helicobacter cinaedi infection on the development of atherosclerosis (2013)
  • Author(s): Shigemoto Fujii, et al
  • Organizer: 第８６回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ、千葉市
• [Presentation] Hydrogen sulfide regulates H-Ras-induced autophagy (2012)
  • Author(s): Shigemoto Fujii, et al
  • Organizer: The 33rd Naito Conference on Oxygen Biology: Hypoxia, Oxidative Stress and Diseases
  • Place of Presentation: CHATERAISE Gateaux Kingdom SAPPORO、札幌市
• [Presentation] Regulation by mitochondrial superoxide and NADPH oxidase of cellular formation of nitrated cyclic GMP: Potential implications for NO and ROS signaling (2012)
  • Author(s): Shigemoto Fujii, et al
  • Organizer: The 7th International Conference on the Biology, Chemistry and Therapeutic Application of Nitric Oxide
  • Place of Presentation: John McIntyre Conference Centre, Edinburgh, UK
• [Presentation] オートファジーによるサルモネラの細胞内殺菌と硫化水素による制御 (2012)
  • Author(s): 藤井重元 他
  • Organizer: 第６５回日本細菌学会九州支部総会
  • Place of Presentation: 那覇市ぶんかテンブス館テンブスホール、那覇市
• [Presentation] The site specific Cys195 S-guanylation in protein kinase G 1α responsible for persistent hypotension in sepsis (2012)
  • Author(s): 藤井重元 他
  • Organizer: 第８５回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡、福岡市
• [Remarks] 東北大学大学院医学系研究科 環境保健医学分野ホームページ
  • URL: http://www.toxicosci.med.tohoku.ac.jp/
• [Remarks] 東北大学大学院医学系研究科環境保健医学分野ホームページ
  • URL: http://www.toxicosci.med.tohoku.ac.jp
• [Remarks] 熊本大学大学院生命科学研究部医学系微生物学分野ホームページ
  • URL: http://kumadai-bisei.com/