2016 Fiscal Year Annual Research Report
Post-translational modification of reactive sulfur species producing enzymes
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15K18994
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| Research Institution | Showa Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
土屋 幸弘 昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (30455406)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 活性イオウ分子 / 翻訳後修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
活性イオウ分子は生体内に豊富に存在し、タンパク質をS-ポリチオール化修飾することでその活性を制御するなど様々な働きをもつ。シスタチオニンβ-シンターゼ(CBS)及びシスタチオニンγ-リアーゼ(CSE)は活性イオウ分子産生酵素として注目されているが、それ自身の翻訳後修飾に着目した研究はほぼない。よってCBS、CSEの翻訳後修飾に着目し研究を行った。
CBSはその活性に影響を与えるリン酸化修飾の探索を行った。CBSのあるセリン残基のアラニン及びアスパラギン酸置換体を作製しその活性を測定したところ活性は認められなかった。よってこのセリン残基はCBS活性に大きく影響を及ぼすことが判明し、この残基のリン酸化修飾がCBS活性を制御するものであると考えられる。よってCBSリン酸化部位特異的抗体の作製を行い、様々な刺激を加えた細胞をサンプルとし抗体の反応性を利用してCBSリン酸化修飾シグナルを探索している。CSEは作成した全てのシステイン残基のバリン置換体のうち２つに着目し検討を行った。これらの置換体について硫化水素検出プローブ及び活性イオウ分子検出プローブを用い検討したところ、１つの置換体は両プローブで活性が認められないのに対し、一方の置換体は硫化水素検出プローブでは活性が認められないが活性イオウ分子検出プローブでは活性が認められた。CSEの翻訳後修飾では、S-ニトリシル化修飾について検討したところ、NOドナー依存的な活性制御を確認した。S-ポリチオール化修飾について、プルダウン法により活性イオウ分子ドナー依存的な活性制御を確認した。合わせてCBS、CSEの恒常発現細胞を樹立しその影響について検討を行っている。
これらの結果はCBS、CSEの翻訳後修飾による制御の可能性を具体的に示した新たな知見である。また解析に有能な方法及びツールを開発しており今後の展開が期待されるものである。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] 1,4-Naphthoquinone activates the HSP90/HSF1 pathway through the S-arylation of HSP90 in A431 cells: Negative regulation of the redox signal transduction pathway by persulfides/polysulfides.2017
Author(s)
Abiko Y., Sha L., Shinkai Y., Unoki T., Luong N. C., Tsuchiya Y., Watanabe Y., Hirose R., Akaike T., Kumagai Y.
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Journal Title
Free radical biology & medicine
Volume: 104
Pages: 118-128
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Discovery and Mechanistic Characterization of Selective Inhibitors of H2S-producing Enzyme: 3-Mercaptopyruvate Sulfurtransferase (3MST) Targeting Active-site Cysteine Persulfide.2017
Author(s)
Hanaoka K., Sasakura K., Suwanai Y., Toma-Fukai S., Shimamoto K., Takano Y., Shibuya N., Terai T., Komatsu T., Ueno T., Ogasawara Y., Tsuchiya Y., Watanabe Y., Kimura H., Wang C., Uchiyama M., Kojima H., Okabe T., Urano Y., Shimizu T., Nagano T.
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Journal Title
Scientific reports
Volume: 7
Pages: 40227
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Development of a new detection system of reactive sulfur species2016
Author(s)
Hisyam Abdul Hamid, Tomoaki Ida, Shingo Kasamatsu, Hideshi Ihara, Yukihiro Tsuchiya, Yasuo Watanabe, Tomohiro Sawa, Shigemoto Fujii, Takaaki Akaike
Organizer
The 9th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide The 16th Annual Scientific Meeting of the Nitric Oxide Society of Japan
Place of Presentation
仙台国際センター（宮城県・仙台市）
Year and Date
2016-05-20 – 2016-05-22
Int'l Joint Research
