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2022 Fiscal Year Annual Research Report

NADPH oxidase mediates supersulfide activation and regulates infection and inflammatory responses

Planned Research

Project AreaLife Science Innovation Driven by Supersulfide Biology
Project/Area Number 21H05267
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

澤 智裕  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (30284756)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 住本 英樹  九州大学, 医学研究院, 教授 (30179303)
Project Period (FY) 2021-09-10 – 2026-03-31
Keywords超硫黄 / NADPHオキシダーゼ / NO合成酵素 / カテネーション
Outline of Annual Research Achievements

NADPHオキシダーゼ (Nox) はこれまで、Noxは酸素分子に電子を渡すことで、スーパーオキシド等を生成するとされてきた。しかし、最近、Noxファミリー因子であるNox2とNox4がそれぞれ、極めて効率よく超硫黄分子に電子を渡して、硫黄側鎖が伸長した高反応性の超硫黄分子を産生することを示した。さらに、一酸化窒素合成酵素NOSも同様の活性を有することを見出した。本課題では、NoxとNOSがともにNADPH依存的に超硫黄分子を活性化する可能性を検討し、これらの酵素を、硫黄の酸化還元酵素という機能特性に基づき、NADPH:Sulfur Oxidoreductase (NSOR)として再定義する。さらに、活性酸素や一酸化窒素と超硫黄分子による抗菌・抗炎症制御のクロストークを明らかにして、NSOR活性に基づき抗菌・抗炎症を誘導するという新たな発想に立脚した超硫黄分子創薬を目指す。本年度は近年、その存在が報告された肺炎球菌のNoxについて、その組み換えタンパク質の調製を行い、機能解析を試みた。報告に従い肺炎球菌からNox遺伝子をクローニングし、大腸菌への発現系を構築した。組み換えタンパク質をwestern blotにて確認し、その活性を解析している。今後は、真核細胞のNoxと原核細胞のNoxが同じようにNSOR活性を有するのか、またその場合、肺炎球菌の生育にどのように関わっているのかについて、超硫黄との関連から解析していく。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

原核細胞由来Noxの精製が完了し、それを用いた解析を行うことで原核細胞、真核細胞に共通してNoxにカテネーション促進作用があることを解析可能となったため。

Strategy for Future Research Activity

本年度は、肺炎球菌由来Noxについて機能解析をすすめる。肺炎球菌Noxを発現させた大腸菌をGSSSGで処理した際に、菌体内で超硫黄がどのように変化するかを超硫黄メタボロミクスにて解析する。さらにその大腸菌の酸化ストレス抵抗性を解析する。

  • Research Products

    (5 results)

All 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] GPR125 (ADGRA3) is an autocleavable adhesion GPCR that traffics with Dlg1 to the basolateral membrane and regulates epithelial apicobasal polarity2022

    • Author(s)
      Sakurai Tsubasa、Kamakura Sachiko、Hayase Junya、Kohda Akira、Nakamura Masafumi、Sumimoto Hideki
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 298 Pages: 102475~102475

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102475

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Protein S-sulfhydration based regulation of NLRP3 inflammasome2022

    • Author(s)
      Tianli Zhang, Hiroyasu Tsutsuki, Motohiro Nishida, Takaaki Akaike, Tomohiro Sawa
    • Organizer
      Gordon Research Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regulation of innate immune responses by supersulfides2022

    • Author(s)
      Tomohiro Sawa
    • Organizer
      The 15th Korea-Japan International Symposium on Microbiology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Regulation of innate immune responses by reactive sulfur species2022

    • Author(s)
      Tomohiro Sawa
    • Organizer
      The 12th International Conference on the Biology, Chemistry and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Regulation of innate immune responses by reactive sulfur species2022

    • Author(s)
      Tomohiro Sawa
    • Organizer
      10th Biennial Conference of the Society for Free Radical Research Asia
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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