Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
既存の超硫黄関連研究において、標的生体分子のチオール基を超硫黄化する際、硫化水素やポリスルフィドが汎用される。この方法では、細胞内に存在しているフリーのチオール基が一定の確率・割合で超硫黄化されるため、多種多様な超硫黄種が発生し、複雑化する。したがって、「どこで超硫黄化が生じ、どのようなシグナルを与えているのか」を解析することは困難を極める。そこで、本研究では、温和な反応性を有するチオール基の化学修飾法を開発し、これを用いて部位特異的な超硫黄化法を確立する。
本研究では、細胞内のチオール基（R-SH）を超硫黄化（R-Sn-H, n≧2）する手法を開発し、これを細胞内オルガネラなどに局在化させることで、部位特異的な超硫黄化を行う。既存の手法である、硫化水素（H2S）やポリスルフィド（Na2Sn）を外部から添加する方法では、部位局在能はなく、さまざまな部位での超硫黄化が同時に発生してしまい、超硫黄シグナルが複雑になってしまう。これに対し、本研究では部位局在能を付与した超硫黄化を開発することで、超硫黄シグナルを単純化し、その後の解析を容易にする化学ツールを開発する。前年度までに、チオール基の特異的な化学修飾法と光ケージド化学を融合し、光ケージド型超硫黄化法を開発することに成功した。この方法における還元性グルタチオンとの反応速度定数や、光照射依存的な超硫黄種の発生、超硫黄種特異的な蛍光プローブであるSSP4などを利用した超硫黄種の解析などを行い、詳細に特性を評価した。また、本年度には、領域内共同研究を通じて、開発した光ケージド型超硫黄化法で超硫黄化できるタンパク質を同定することに成功した。現在、同定されたタンパク質に関して、詳細な解析を実施している。また、開発した光ケージド型超硫黄化法にミトコンドリアや核、小胞体などのオルガネラに局在するモチーフを付与することで、各標的オルガネラでの光ケージド型超硫黄化法に成功した。今後は、領域内の共同研究を通じて、光ケージド型超硫黄化法の生物学的応用やオルガネラ特異的な超硫黄化のタンパク質同定を行う予定である。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2024 2023 2022
All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results, Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results)
Results in Chemistry
Volume: 7 Pages: 101214-101214
10.1016/j.rechem.2023.101214
