2015 Fiscal Year Annual Research Report
脳神経系における硫化水素の二次メッセンジャー8-メルカプト-cGMPに関する研究
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25430069
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
居原 秀 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60254447)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 8-メルカプト-cGMP / 8-ニトロ-cGMP / システインパーサルファイド / 活性イオウ分子 / メチル水銀 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
硫化水素が「第三のガス状メディエーター」として注目され、脳神経系においても様々な生理・病理機能が報告されてきた。しかしながらその産生機構、作用機構に関しては不明であった。我々は、一酸化窒素/活性酸素シグナルの二次メッセンジャーとして8-ニトロ-cGMPを世界に先駆けて発見し、神経機能を含め様々な生理・病理機能を発現することを報告してきた。また、8-ニトロ-cGMPは硫化水素関連物質として反応し、8-メルカプト-cGMPに変換されることを発見した。本研究では脳神経系における8-メルカプト-cGMPの産生機構およびその生理病理作用の解明を目的とした。
平成26年度までに、生体内で機能する硫化水素関連物質として、システインのSH基にイオウが過剰に付加したシステインパーサルファイドが多量に存在することを明らかにしている。過剰に付加した硫黄は反応せいが高いため「活性イオウ分子」と命名した。
平成27年度は、活性イオウ分子の生理・病理機能を解明するため、メチル水銀毒性の調節機構の解析を行った。メチル水銀を神経細胞に処理すると、活性酸素の産生増大とそれに伴うレドックスシグナルの活性化（二次メッセンジャーである8-ニトロ-cGMPの増加）、細胞死シグナルの活性化が認められた。一方、活性イオウ分子種は枯渇し、それに伴い8-メルカプト-cGMPも減少していた。神経細胞を外因性活性イオウ分子種で前処理すると、メチル水銀毒性が軽減されたことから、活性イオウ分子がメチル水銀毒性に重要な役割を果たしていることが示唆された。
また、高速液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析装置を用いた、多重反応モニタリング法、安定同位体希釈法を組み合わせることにより、マウス脳内で8-メルカプト-cGMPが産生していることを明らかにした。
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[Journal Article] 8-Nitro-cGMP Enhances SNARE Complex Formation through S-Guanylation of Cys90 in SNAP25.2015
Author(s)
Kunieda K, Tsutsuki H, Ida T, Kishimoto Y, Kasamatsu S, Sawa T, Goshima N, Itakura M, Takahashi M, Akaike T, Ihara H.
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Journal Title
ACS Chem. Neurosci.
Volume: 6
Pages: 1715-1725
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Nuclear-translocated Glyceraldehyde-3-phosphate Dehydrogenase Promotes Poly(ADP-ribose) Polymerase-1 Activation during Oxidative/Nitrosative Stress in Stroke.2015
Author(s)
Nakajima H, Kubo T, Ihara H, Hikida T, Danjo T, Nakatsuji M, Shahani N, Itakura M, Ono Y, Azuma YT, Inui T, Kamiya A, Sawa A, Takeuchi T.
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 290
Pages: 14493-14503
DOI
Peer Reviewed
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