2012 Fiscal Year Research-status Report
内因性硫化水素イオンによるオートファジー制御とその生理機能の解明
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24590527
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
藤井 重元 熊本大学, 生命科学研究部, 助教 (00325333)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 硫化水素 / オートファジー / 感染防御 |
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| Research Abstract |
近年、システイン代謝に関わる酵素であるシスタチオニン beta-シンターゼ（CBS）やシスタチオニン gamma-リアーゼ（CSE）が生成する硫化水素関連物質が様々な生理機能制御に関わることが分かってきた。本研究では、細胞の恒常性維持に重要な役割を果たしているオートファジーに焦点をあて、その硫化水素関連物質による制御の分子機構を解析する。本年度は、細胞内で生成する硫化水素関連物質によるオートファジーの抑制メカニズムの解析と、貪食細胞におけるオートファジーによる細菌消化に対する硫化水素の作用の解析を行った。A549ヒト肺がん細胞やRAW264.7マウスマクロファージ細胞では、CBSやCSEのノックダウンによりオートファジーの誘導（LC3-IIの増加、オートファゴソームの増加）が観察された。CBS、CSEをノックダウンした細胞では質量分析により硫化水素関連物質の低下が確認され、これらの細胞に硫化水素ドナー（NaHS）を添加するとオートファジーの誘導は抑制された。また、このようなオートファジーの誘導には低分子量G蛋白質H-Rasの活性化が関与することが示唆された。サルモネラ（Salmonella Typhimurium）を貪食させたRAW264.7細胞では著明なオートファジーの誘導が観察された。硫化水素ドナーで処理をしたRAW264.7細胞では、サルモネラ貪食後のオートファジー誘導が顕著に抑制され、細胞内でのサルモネラの増殖が非処理細胞に比べて有意に増加した。これらのことから、細胞内でCBSやCSEにより生成する硫化水素関連物質がオートファジーの抑制に関わっており、硫化水素は貪食した細菌の消化に影響を与え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
本年度は、当初の計画どおり細胞内で生成する硫化水素関連物質によるオートファジーの抑制メカニズムの解析と、貪食細胞におけるオートファジーによる細菌消化に対する硫化水素の作用の解析を行った。おおむね予定どおりの研究成果を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで順調に研究が進捗している。今後は、当初の計画に基づき、貪食細胞が産生する内因性硫化水素の細胞内殺菌与える影響と、細菌が産生する硫化水素のオートファジーによる細胞内殺菌に及ぼす影響について解析を行っていく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年度は、実験に使用する試薬などの物品費が当初の予定よりも少ない額で目的とする研究成果を得ることができた。次年度は、研究進展をさらに促進するために研究試薬等の物品費を使用するとともに、研究成果発表のための学会旅費および論文投稿関連費として研究費を使用する予定である。
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