活性イオウ分子種による新規オートファジー制御機構と感染防御における役割

• 研究課題/領域番号: 15K08456
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 藤井 重元 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (00325333)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 細菌 / 感染防御 / オートファジー / 活性イオウ分子種 / 硫化水素

研究成果の概要

本研究では、細菌感染防御におけるオートファジーの役割を明らかにするために、活性イオウ分子とタンパク質S-グアニル化によるオートファジー制御機構と細菌が産生する活性イオウ分子種の影響の解析を行った。感染細胞内での菌体のS-グアニル化はオートファジーによる殺菌に働いているが、細菌が産生する活性イオウ分子はS-グアニル化を介するオートファジー誘導を抑制し、宿主細胞の感染防御機構からの回避に寄与していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] 8-Nitro-cGMP is a promoter of osteoclast differentiation induced by RANKL (2018)
  • 著者名/発表者名: Kaneko K.、Miyamoto Y.、Tsukuura R.、Sasa K.、Akaike T.、Fujii S.、Yoshimura K.、Nagayama K.、Hoshino M.、Inoue S.、Maki K.、Baba K.、Chikazu D.、Kamijo R.
  • 雑誌名: Nitric Oxide 巻: 72 ページ: 46-51
  • DOI: 10.1016/j.niox.2017.11.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Important role of endothelial caveolin-1 in the protective role of endothelium-dependent hyperpolarization against nitric oxide-mediated nitrative stress in microcirculation in mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Saito H, Godo S, Sato S, Ito A, Ikumi Y, Tanaka S, Ida T, Fujii S, Akaike T, Shimokawa H.
  • 雑誌名: Journal of Cardiovascular Pharmacology 巻: 71 号: 2 ページ: 113-126
  • DOI: 10.1097/fjc.0000000000000552
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Persulfide synthases function coupled with translation and mediate sulfur respiration (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujii S, Sawa T, Motohashi H, Akaike T.
  • 雑誌名: Br J Pharmacol 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] 8-Nitro-cGMP promotes bone growth through expansion of growth plate cartilage (2017)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 雑誌名: Free Radic Biol Med 巻: 110 ページ: 63-71
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2017.05.022
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exposure to Electrophiles Impairs Reactive Persulfide-Dependent Redox Signaling in Neuronal Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 雑誌名: Chem. Res. Toxicol 巻: 30 号: 9 ページ: 1673-1684
  • DOI: 10.1021/acs.chemrestox.7b00120
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Production of reactive persulfide species in chronic obstructive pulmonary disease (2017)
  • 著者名/発表者名: Numakura T, Sugiura H, Akaike T, Ida T, Fujii S, Koarai A, Yamada M, Onodera K, Hashimoto Y, Tanaka R, Sato K, Shishikura Y, Hirano T, Yanagisawa S, Fujino N, Okazaki T, Tamada T, Hoshikawa Y, Okada Y, Ichinose M
  • 雑誌名: Thorax 巻: 72 号: 12 ページ: 1074-1083
  • DOI: 10.1136/thoraxjnl-2016-209359
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cysteinyl-tRNA synthetase governs cysteine polysulfidation and mitochondrial bioenergetics (2017)
  • 著者名/発表者名: Akaike Takaaki、、、Nishida Motohiro（4）、、、、、、Fujii Shigemoto（20）、、、Motohashi Hozumi（26）
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 号: 1 ページ: 1177-1177
  • DOI: 10.1038/s41467-017-01311-y
  • NAID: 120007134656
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ニトロ化環状ヌクレオチドと活性イオウ分子によるレドックスシグナル制御と生理機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、赤池孝章.
  • 雑誌名: 化学療法の領域 巻: 33 ページ: 2194-2195
• [雑誌論文] Metabolomic profiling of reactive persulfides and polysulfides in the aqueous and vitreous humors. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kunikata H, Ida T, Sato K, Aizawa N, Sawa T, Tawarayama H, Murayama N, Fujii S, Akaike T, Nakazawa T.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 号: 1 ページ: 41984-41984
  • DOI: 10.1038/srep41984
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Redox signaling regulated by an electrophilic cyclic nucleotide and reactive cysteine persulfides (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujii S, Sawa T, Nishida M, Ihara H, Ida T, Motohashi H, Akaike T.
  • 雑誌名: Arch Biochem Biophys 巻: 595 ページ: 140-146
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mice Deficient in Angiopoietin-like Protein 2 (Angptl2) Gene Show Increased Susceptibility to Bacterial Infection Due to Attenuated Macrophage Activity (2016)
  • 著者名/発表者名: Yugami M, Odagiri H, Endo M, Tsutsuki H, Fujii S, Kadomatsu T, Masuda T, Miyata K, Terada K, Tanoue H, Ito H, Morinaga J, Horiguchi H, Sugizaki T, Akaike T, Gotoh T, Takai T, Sawa T, Mizuta H, Oike Y
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 291 号: 36 ページ: 18843-18852
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.720870
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Protein polysulfidation-dependent persulfide dioxygenase activity of ethylmalonic encephalopathy protein 1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Jung M, Kasamatsu S, Matsunaga T, Akashi S, Ono K, Nishimura A, Morita M, Abdul Hamid H, Fujii S, Kitamura H, Sawa T, Ida T, Motohashi H, Akaike T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 480 号: 2 ページ: 180-186
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.10.022
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 活性イオウ含有分子の再発見とその生物活性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、松永哲郎、藤井重元、澤 智裕、赤池孝章.
  • 雑誌名: 日本薬理学雑誌 巻: 147 号: 5 ページ: 278-284
  • DOI: 10.1254/fpj.147.278
  • NAID: 130005150958
  • ISSN: 0015-5691, 1347-8397
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 活性イオウ分子種によるタンパク質チオール修飾：ポリスルフィド化タンパク質解析の最先端技法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 笠松真吾、藤井重元、赤池孝章.
  • 雑誌名: 日本薬理学雑誌 巻: 147 号: 5 ページ: 299-302
  • DOI: 10.1254/fpj.147.299
  • NAID: 130005150953
  • ISSN: 0015-5691, 1347-8397
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 酸化ストレス病態とバイオマーカー (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、赤池孝章.
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 67 ページ: 418-419
• [雑誌論文] Persistent activation of cGMP-dependent protein kinase by a nitrated cyclic nucleotide via site specific protein S-guanylation (2016)
  • 著者名/発表者名: Akashi S, Ahmed KA, Sawa T, Ono K, Tsutsuki H, Burgoyne JR, Ida T, Horio E, Prysyazhna O, Oike Y, Rahaman MM, Eaton P, Fujii S, Akaike T.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 55 号: 5 ページ: 751-761
  • DOI: 10.1021/acs.biochem.5b00774
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Redox signaling regulated by electrophiles and reactive sulfur species (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishida M, Kumagai Y, Ihara H, Fujii S, Motohashi H, Akaike T.
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ 巻: 58 号: 2 ページ: 91-98
  • DOI: 10.3164/jcbn.15-111
  • NAID: 130005132519
  • ISSN: 0912-0009, 1880-5086
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 感染性微生物：H. cinaedi (2015)
  • 著者名/発表者名: 松永哲郎, 藤井重元, 赤池孝章.
  • 雑誌名: 動脈硬化予防 巻: 14 ページ: 66-71
• [雑誌論文] 活性イオウ分子による酸化・ニトロ化ストレス制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 笠松真吾、井田智章、藤井重元、赤池孝章.
  • 雑誌名: Respiratory Medical Research 巻: 3 ページ: 70-75
• [雑誌論文] 活性イオウ分子種による酸化ストレス制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 赤池孝章、藤井重元.
  • 雑誌名: 臨床免疫・アレルギー科 巻: 63 ページ: 502-506
  • NAID: 40020484751
• [雑誌論文] Nitric Oxide (NO) (2015)
  • 著者名/発表者名: 赤池孝章、藤井重元.
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 66 ページ: 396-397
• [学会発表] アルコールデヒドロゲナーゼ5によるホルムアルデヒド代謝機構とタンパク質ポリスルフィド化による制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、笠松慎吾、Md. Morshedul Alam、井田智章、守田匡伸、居原 秀、西村 明、松永哲郎、本橋ほづみ、赤池孝章.
  • 学会等名: 第17回分子予防環境医学研究会
• [学会発表] ホルムアルデヒド代謝酵素アルコールデヒドロゲナーゼ5のタンパク質ポリスルフィド化による活性制御機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、赤池孝章.
  • 学会等名: 異分野融合を見据えた次世代レドックス生理科学シンポジウム
• [学会発表] 細菌の活性イオウ産生によるオートファジー制御と宿主内増殖への影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、松永哲郎、井田智章、西村 明、小野勝彦、澤 智裕、赤池孝章.
  • 学会等名: 第91回日本細菌学会総会
• [学会発表] マクロファージにおけるヘリコバクター・シネディの持続感染の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、松永哲郎、西村 明、井田智章、澤 智裕、河村好章、赤池孝章.
  • 学会等名: 第90回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 仙台国際センター展示棟（仙台市青葉区）
  • 年月日: 2017-03-19
• [学会発表] 8-ニトロ-cGMPによるオートファジー誘導を介した感染防御機構と硫化水素による制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、カーン シャザダ、松永哲郎、井田智章、小野勝彦、澤 智裕、赤池孝章.
  • 学会等名: 第17回日本NO学会学術集会
• [学会発表] 8-ニトロ-cGMPとS-グアニル化を介する細菌感染防御機構と硫化水素による制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、松永哲郎、井田智章、小野勝彦、澤 智裕、赤池孝章.
  • 学会等名: 第70回日本酸化ストレス学会学術集会
• [学会発表] 活性イオウ分子によるオートファジー制御：8-ニトロ-cGMPを介するメカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、松永哲郎、井田智章、小野勝彦、澤 智裕、赤池孝章.
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] Reactive persulfide-dependent redox signaling in neuronal cells and its impairment by exposure to electrophiles (2017)
  • 著者名/発表者名: Shigemoto Fujii, Hideshi Ihara, Shingo Kasamatsu, Akira Nishimura, Tomoaki Ida, Motohiro Nishida, Yoshito Kumagai, Takaaki Akaike.
  • 学会等名: 8th Joint Meeting of Society for Free Radical Research Australasia and Japan with International Symposium on Coenzyme Q10
  • 国際学会
• [学会発表] 生体内ポリサルファー代謝とレドックス制御機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、澤 智裕、井田智章、笠松真吾、松永哲郎、守田匡伸、赤池孝章.
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター会議棟（仙台市青葉区）
  • 年月日: 2016-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] ニトロ化環状ヌクレオチドによる細菌感染防御機構と硫化水素による制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、松永哲郎、井田智章、小野勝彦、澤 智裕、赤池孝章.
  • 学会等名: 第69回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: 仙台国際センター会議棟（仙台市青葉区）
  • 年月日: 2016-08-30
• [学会発表] Helicobacter cinaedi infection and atherosclerosis (2016)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Akaike, Tetsuro Matsunaga, Yoshiaki Kawamura, Shigemoto Fujii.
  • 学会等名: 第48回日本動脈硬化学会総会・学術集会
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • 年月日: 2016-07-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 8-ニトロ-cGMPとオートファジーによる細菌感染防御機構と硫化水素による制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、松永哲郎、井田智章、小野勝彦、澤 智裕、赤池孝章.
  • 学会等名: 第27回日本生体防御学会学術総会
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパス内 コラボステーションI 視聴覚ホール（福岡市東区）
  • 年月日: 2016-07-07
• [学会発表] Nitrated nucleotide-mediated antibacterial host defense and its regulation by hydrogen sulfide produced by bacteria (2016)
  • 著者名/発表者名: Shigemoto Fujii, Shahzada Khan, Tetsuro Matsunaga, Tomoaki Ida, Katsuhiko Ono, Tomohiro Sawa, Takaaki Akaike.
  • 学会等名: The 9th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
  • 発表場所: Sendai International Center (Sendai)
  • 年月日: 2016-05-20
  • 国際学会
• [学会発表] ニトロ化環状ヌクレオチドによる感染防御機構と細菌由来硫化水素による制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、井田智章、松永哲郎、赤池孝章
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌市教育文化会館、ホテルロイトン札幌、札幌コンベンションセンター、札幌市産業振興センター（札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] オートファジーによる細菌感染防御機構と細菌由来硫化水素による制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、松永哲郎、シャザダ カーン、モハメド ミザヌール ラハマン、井田智章、小野勝彦、澤 智裕、赤池孝章.
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター（大阪市天王寺区）
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] 有機水銀の神経毒性発現における8-ニトロ-cGMPの役割と活性イオウ分子による制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、笠松真吾、居原 秀、津々木博康、石崎健勝、井田智章、澤 智裕、熊谷嘉人、赤池孝章.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市中央区)
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Activation of cGMP-dependent protein kinase by 8-nitro-cGMP via S-guanylation (2015)
  • 著者名/発表者名: Md. Mizanur Rahaman, Khandaker Ahtesham Ahmed, Soichiro Akashi, Katsuhiko Ono, Joseph R. Burgoyne, Tomoaki Ida, Eiji Horio, Yuichi Oike, Philip Eaton, Shigemoto Fujii, Tomohiro Sawa, Takaaki Akaike.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市中央区)
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 8-ニトロ-cGMPとタンパク質S-グアニル化を介する細菌感染防御機構と硫化水素による制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、シャザダ カーン、ムハマド ミザヌール ラハマン、松永哲郎、井田智章、小野勝彦、赤池孝章.
  • 学会等名: 第21回MPO研究会
  • 発表場所: 慶應義塾大学病院２号棟11階中会議室（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-10-31
• [学会発表] 新興感染症菌 Helicobacter cinaedi の持続感染と動脈硬化促進のメカニズムの解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松永哲郎、藤井重元、井田智章、小野勝彦、津々木博康、澤 智裕、河村好章、赤池孝章.
  • 学会等名: 第21回MPO研究会
  • 発表場所: 慶應義塾大学病院２号棟11階中会議室（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-10-31
• [学会発表] タンパク質ポリチオール化によるアルコールデヒドロゲナーゼ5の活性制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、Alam Md. Morshedul、井田智章、松永哲郎、笠松真吾、居原 秀、赤池孝章、本橋ほづみ.
  • 学会等名: 第15回日本NO学会学術集会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-06-26
• [学会発表] アルコールデヒドロゲナーゼ5の活性発現におけるタンパク質S-ポリチオール化の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、Alam Md. Morshedul、井田智章、松永哲郎、笠松真吾、居原 秀、赤池孝章、本橋ほづみ.
  • 学会等名: 第68回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター（鹿児島市）
  • 年月日: 2015-06-11
• [図書] 別冊・医学のあゆみ「レドックスUPDATE ― ストレス制御の臨床医学・健康科学」（淀井淳司、平家俊男 監修／生田孝一、杉田昌彦、塚原孝一、豊國伸哉、前田裕弘 編） (2015)
  • 著者名/発表者名: 赤池孝章、藤井重元.
  • 総ページ数: 341
  • 出版者: 医歯薬出版社
• [備考] 東北大学大学院医学系研究科 環境医学分野教室ホームページ
  • URL: http://www.toxicosci.med.tohoku.ac.jp
• [備考] 東北大学大学院医学系研究科環境保健医学分野ホームページ
  • URL: http://www.toxicosci.med.tohoku.ac.jp/