• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2017 Fiscal Year Research-status Report

Reactive sulfur metabolomics for the study of cellular sulfur dynamics

Research Project

Project/Area Number 17K19205
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)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
Keywords活性イオウ / メタボロミクス / 酸化ストレス / システインパースルフィド / 安定同位体
Outline of Annual Research Achievements

システインパースルフィドは活性酸素の消去とシグナル伝達制御、含硫化合物の生合成、酵素活性調節、有害物質の解毒など生体内で多彩な機能を司ることが明らかになりつつある。システインパースルフィドの生理機能の理解には、システインパースルフィドおよびその関連物質がどのように生体内で生成し、さらにパースルフィドに由来するイオウ原子がアクセプターとなるチオール化合物にどのように転移していくのか、また最終的にどのように代謝・分解されているのか、を明らかにすることが重要である。本研究では、簡便かつ効率的な安定同位体イオウ[34S]でチオール基を標識したシステイン(Cys-[34S]H)の合成法を確立し、Cys-[34S]Hから生成するシステインパースルフィドおよびそこからのイオウ転移と代謝・分解を定量的かつ網羅的に解析できる分析基盤(活性イオウメタボロミクス)を構築することを目的とする。本年度の実施概要は下記の通り。(1)組換えシステイン合成酵素(CysE, CysK, CysM)を作製した。(2)それぞれの組換え酵素を用い、システインの安定同位体ならびに関連化合物(N-アセチル体、過イオウ化体、酸化体)の合成方法を確立した。(3)それぞれの化合物の多重反応モニタリングパラメーターを決定した。(4)作製した安定同位体を、新規なパースルフィド合成酵素(cysteinyl-tRNA synthetase)の酵素活性様式の解析に活用した。以上のようにサルファーメタボロミクスの基盤構築が大きく進展した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本研究で構築したメタボロミクスと安定同位体を組み合わせた方法がシステインパースルフィドの生成機構の解明に大きく貢献することを示した。

Strategy for Future Research Activity

細胞内におけるパースルフィドの制御(生成と分解、代謝)機構を明らかにし、活性イオウが関わる多彩な生理機能のカスケードを明らかにする。

Causes of Carryover

本年度の実験計画の一部が順調に進んだため、その経費の一部を来年度に繰り越して使用するため。

  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results)

  • [Journal Article] A Simple PLGA-AgNPL Film for Antibiofilm Formation by Contact Bactericidal Activity2018

    • Author(s)
      Kyaw Kaung、Motoyama Nana、Ichimaru Hiroaki、Harada Ayaka、Morimura Shigeru、Ono Katsuhiko、Tsutsuki Hiroyasu、Sawa Tomohiro、Miyazawa Yuta、Mizoguchi Daigou、Niidome Takuro
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 47 Pages: 308~310

    • DOI

      10.1246/cl.171022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of nitric oxide/reactive oxygen species signaling via 8-nitro-cGMP formation in 1-methyl-4-phenylpyridinium ion-induced neurotoxicity in PC12 cells and rat cerebellar granule neurons2018

    • Author(s)
      Masuda Kumiko、Tsutsuki Hiroyasu、Kasamatsu Shingo、Ida Tomoaki、Takata Tsuyoshi、Sugiura Kikuya、Nishida Motohiro、Watanabe Yasuo、Sawa Tomohiro、Akaike Takaaki、Ihara Hideshi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 495 Pages: 2165~2170

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.12.088

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 8-Nitro-cGMP promotes bone growth through expansion of growth plate cartilage2017

    • Author(s)
      Hoshino Marie、Kaneko Kotaro、Miyamoto Yoichi、Yoshimura Kentaro、Suzuki Dai、Akaike Takaaki、Sawa Tomohiro、Ida Tomoaki、Fujii Shigemoto、Ihara Hideshi、Tanaka Junichi、Tsukuura Risa、Chikazu Daichi、Mishima Kenji、Baba Kazuyoshi、Kamijo Ryutaro
    • Journal Title

      Free Radical Biology and Medicine

      Volume: 110 Pages: 63~71

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2017.05.022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exposure to Electrophiles Impairs Reactive Persulfide-Dependent Redox Signaling in Neuronal Cells2017

    • Author(s)
      Ihara Hideshi、Kasamatsu Shingo、Kitamura Atsushi、Nishimura Akira、Tsutsuki Hiroyasu、Ida Tomoaki、Ishizaki Kento、Toyama Takashi、Yoshida Eiko、Abdul Hamid Hisyam、Jung Minkyung、Matsunaga Tetsuro、Fujii Shigemoto、Sawa Tomohiro、Nishida Motohiro、Kumagai Yoshito、Akaike Takaaki
    • Journal Title

      Chemical Research in Toxicology

      Volume: 30 Pages: 1673~1684

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.7b00120

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reactive sulfur species regulate tRNA methylthiolation and contribute to insulin secretion2017

    • Author(s)
      Takahashi Nozomu、Wei Fan-Yan、Watanabe Sayaka、Hirayama Mayumi、Ohuchi Yuya、Fujimura Atsushi、Kaitsuka Taku、Ishii Isao、Sawa Tomohiro、Nakayama Hideki、Akaike Takaaki、Tomizawa Kazuhito
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 45 Pages: 435~445

    • DOI

      10.1093/nar/gkw745

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantitative determination of polysulfide in albumins, plasma proteins and biological fluid samples using a novel combined assays approach2017

    • Author(s)
      Ikeda Mayumi、Ishima Yu、Shibata Akitomo、Chuang Victor T.G.、Sawa Tomohiro、Ihara Hideshi、Watanabe Hiroshi、Xian Ming、Ouchi Yuya、Shimizu Taro、Ando Hidenori、Ukawa Masami、Ishida Tatsuhiro、Akaike Takaaki、Otagiri Masaki、Maruyama Toru
    • Journal Title

      Analytica Chimica Acta

      Volume: 969 Pages: 18~25

    • DOI

      10.1016/j.aca.2017.03.027

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cysteinyl-tRNA synthetase governs cysteine polysulfidation and mitochondrial bioenergetics2017

    • Author(s)
      Akaike T.、Ida T.、Wei F.-Y.、Nishida M.、Alam Md. M.l、Ihara H.、Sawa T.、Matsunaga T.、Kasamatsu S.、Nishimura A.、Morita M.、Tomizawa K.、Nishimura A.、Watanabe S.、Inaba K.、Shima H.、Tanuma N.、Jung M.、Fujii S.、Watanabe Y.、Ohmuraya M.、Nagy P.、Feelisch M.、Fukuto J.、Motohashi H., Kumagai Y.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 8 Pages: 1177

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01311-y

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi