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グルタチオン放出を介したNLRP3インフラマソームの新規活性化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02098
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分37020:生物分子化学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

澤 智裕  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (30284756)

研究分担者 津々木 博康  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (40586608)
小野 勝彦  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (80573592)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2020年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワードNLRP3インフラマソーム / グルタチオン / 超硫黄分子 / レドックス / 自然炎症 / インフラマソーム / 活性酸素 / 自然免疫
研究成果の概要

インフラマソームは、感染や組織損傷、環境異物への暴露などにより活性化されるタンパク質複合体で、インターロイキン-1βなどの炎症性サイトカイン生成をもたらす自然炎症応答を担っている。本研究では、内因性のインフラマソーム活性化因子であるアデノシン3リン酸(ATP)により細胞を刺激すると、抗酸化ペプチドであるグルタチオンが細胞外へ速やかに排出されることを発見した。さらに細胞外にグルタチオンを添加すると、グルタチオン排出が抑制され、かつ、インフラマソームの活性化も抑制されることを見出した。以上より、ATP依存性のグルタチオン排出が新しいインフラマソームの活性化機構であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

NLRP3インフラマソームの慢性的な活性化はクリオピリン関連周期熱症候群や痛風、さらにはごく最近では新型コロナウイルス感染症の重症化に関わることが報告されている。効果的な治療法の検討が進められている中で、今回の成果は、NLRP3インフラマソームの新しい活性化経路を明らかにしたことで、今後、それを標的とした新しい治療薬の探索や、感受性宿主の同定など、に大きく寄与することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] ATP exposure stimulates glutathione efflux as a necessary switch for NLRP3 inflammasome activation.2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang, T., Tsutsuki, H., Islam, W., Ono, K., Takeda, K., Akaike, T. and Sawa, T.
    • 雑誌名

      Redox Biology

      巻: 41 ページ: 101930-101930

    • DOI

      10.1016/j.redox.2021.101930

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Preparation of Biodegradable PLGA-Nanoparticles Used for pH-Sensitive Intracellular Delivery of an Anti-inflammatory Bacterial Toxin to Macrophages2020

    • 著者名/発表者名
      Harada Ayaka、Tsutsuki Hiroyasu、Zhang Tianli、Lee Ruda、Yahiro Kinnosuke、Sawa Tomohiro、Niidome Takuro
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 68 号: 4 ページ: 363-368

    • DOI

      10.1248/cpb.c19-00917

    • NAID

      130007824942

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2020-04-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enzymatic Regulation and Biological Functions of Reactive Cysteine Persulfides and Polysulfides2020

    • 著者名/発表者名
      Sawa Tomohiro、Motohashi Hozumi、Ihara Hideshi、Akaike Takaaki
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 10 号: 9 ページ: 1245-1245

    • DOI

      10.3390/biom10091245

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of Pegylated Manganese Protoporphyrin as a Catalase Mimic and Its Therapeutic Application to Acetaminophen-Induced Acute Liver Failure2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Tianli、Fang Jun、Tsutsuki Hiroyasu、Ono Katsuhiko、Islam Waliul、Sawa Tomohiro
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 42 号: 7 ページ: 1199-1206

    • DOI

      10.1248/bpb.b19-00152

    • NAID

      130007672166

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2019-07-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhanced Cellular Polysulfides Negatively Regulate TLR4 Signaling and Mitigate Lethal Endotoxin Shock2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Tianli、Ono Katsuhiko、Tsutsuki Hiroyasu、Ihara Hideshi、Islam Waliul、Akaike Takaaki、Sawa Tomohiro
    • 雑誌名

      Cell Chemical Biology

      巻: in press 号: 5 ページ: 686-698.e4

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2019.02.003

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polysulfide stabilization by tyrosine and hydroxyphenyl-containing derivatives that is important for a reactive sulfur metabolomics analysis.2019

    • 著者名/発表者名
      Hamid HA, Tanaka A, Ida T, Nishimura A, Matsunaga T, Fujii S, Morita M, Sawa T, Fukuto JM, Nagy P, Tsutsumi R, Motohashi H, Ihara H, Akaike T.
    • 雑誌名

      Redox Biol

      巻: 21 ページ: 101096-101096

    • DOI

      10.1016/j.redox.2019.101096

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Persulfide synthases that are functionally coupled with translation mediate sulfur respiration in mammalian cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii S, Sawa T, Motohashi H, Akaike T.
    • 雑誌名

      Br J Pharmacol

      巻: 176 号: 4 ページ: 607-615

    • DOI

      10.1111/bph.14356

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reactive Persulfides from Salmonella Typhimurium Downregulate Autophagy-Mediated Innate Immunity in Macrophages by Inhibiting Electrophilic Signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Khan Shahzada、Fujii Shigemoto、Matsunaga Tetsuro、Nishimura Akira、Ono Katsuhiko、Ida Tomoaki、Ahmed Khandaker Ahtesham、Okamoto Tatsuya、Tsutsuki Hiroyasu、Sawa Tomohiro、Akaike Takaaki
    • 雑誌名

      Cell Chemical Biology

      巻: 25 号: 11 ページ: 1403-1413

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2018.08.007

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reactive Cysteine Persulphides: Occurrence, Biosynthesis, Antioxidant Activity, Methodologies, and Bacterial Persulphide Signalling2018

    • 著者名/発表者名
      Sawa Tomohiro、Ono Katsuhiko、Tsutsuki Hiroyasu、Zhang Tianli、Ida Tomoaki、Nishida Motohiro、Akaike Takaaki
    • 雑誌名

      Advances in Microbial Physiology

      巻: 72 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1016/bs.ampbs.2018.01.002

    • ISBN
      9780128144138
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 活性硫黄による自然炎症の制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      澤 智裕
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細菌のシステイン合成酵素阻害剤の探索とその抗菌作用2020

    • 著者名/発表者名
      澤 智裕
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 活性イオウによるNLRP3インフラマソームのレドックス調節機構2020

    • 著者名/発表者名
      澤 智裕
    • 学会等名
      第19回分子予防環境医学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] N-Acetyl-L-cysteine polysulfides act as potent polysulfide donors and mitigate lethal endotoxin shock via their anti-inflammatory effects.2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang, T., Ono, K., Tsutsuki, H., Ihara, H., Islam, W., Akaike, T., Sawa, T.
    • 学会等名
      The 9th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research-Asia
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] システインパースルフィドを介した酸化ストレス防御機構の発見2018

    • 著者名/発表者名
      澤 智裕
    • 学会等名
      第71回日本酸化ストレス学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] .活性イオウによる自然免疫応答の制御機構2018

    • 著者名/発表者名
      澤 智裕,張 田力,津々木博康,小野勝彦
    • 学会等名
      第45回日本毒性学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-12-25  

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