2019 Fiscal Year Research-status Report
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19K06554
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| Research Institution | Tokyo University of Science, Yamaguchi |
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Principal Investigator |
渋谷 典広 山陽小野田市立山口東京理科大学, 薬学部, 准教授 (40466214)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 過流化 / 硫化水素 / ポリサルファイド / 3MST / 結合型硫黄 / CBS / CSE |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、硫化水素やポリサルファイドが生理活性物質として注目されている。最近では、過硫化システインや過硫化グルタチオンなどの反応性に富んだ分子種が存在することも明らかとなってきた。このような低分子型の過硫化物は、硫化水素やポリサルファイドによって産生される。また、最近の研究結果から、硫化水素とポリサルファイドはタンパク質の過硫化反応にも関与すると考えられている。しかしながら、それらの作用メカニズムや存在意義については不明点が多い。
既に我々は、硫化水素とポリサルファイドが3-メルカプトピルビン酸硫黄転移酵素（3MST）によって産生されることを見出している。本研究では、3MSTによる硫黄化合物の産生能を評価することを目的として、結合状態にある硫黄（結合型硫黄）をガスクロマトグラフィー法により測定した。3MSTノックアウトマウスを用いた検討では、結合型硫黄は脳内のみならず、肝臓や腎臓でも低下していることが判明した。3MST以外のH2S産生酵素としては、シスタチオニンβ合成酵素（CBS）とシスタチオニンγ開裂酵素（CSE）が知られている。このうち、CBSをノックアウトしても脳内の結合型硫黄は変化しないことを確認している。一方、CSE については過硫化システインや過硫化グルタチオンを産生するとの報告があるが、CSEは細胞質に局在しており、その細胞質にはCSEの基質が存在しないと考えられる。以上から、タンパク質の過硫化反応に3MSTが関与することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
結合型硫黄に関しては、各種組織間における発現レベルの比較検討が終了しつつある。また、結合型硫黄の新規測定法の確立に向けた検討にも取り組みつつあり、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
結合型硫黄の定量法に関しては、本研究分野内で広く認知された方法を採用している。ただし、この方法で結合型硫黄を測定するためには、アルカリ条件下で比較的長時間の処理が必要である。この処理によって一部のタンパク質では変性していることが予想される。硫化水素やポリサルファイドの挙動を正確に把握し切れていない可能性があることから、その可能性を低減した新規測定系を確立する。
硫化水素やポリサルファイドはタンパク質などの高分子と結合した状態で比較的安定した状態で存在していると考えられる。今後は、各組織から調製した抽出液を分画する等の方法を駆使することで結合状態のより詳細な検討を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
結合型硫黄の定量法に関して当初予期していないことが起こったことから、翌年度に新規測定法の確立に充当することを予定している。
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