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生体機能を制御する活性イオウ分子種のシグナル伝達機構

研究課題

研究課題/領域番号 18K14650
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関東京大学

研究代表者

清水 隆之  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90817214)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードシグナル制御 / システイン修飾 / 硫化水素 / パースルフィド / 細菌
研究成果の概要

多くの生物にとって毒として知られる硫化水素は、ほぼ全ての生物に普遍的な生理活性物質として機能することがわかってきたが、そのシグナル伝達機構には不明な点が多い。本研究では、硫化水素由来の過イオウ化分子である「活性イオウ分子種」に対するセンサータンパク質の生化学的な特性と活性イオウ分子種の代謝系を解析することで、本シグナル伝達機構の解明を目指した。その結果、本センサータンパク質が優先的に検知する活性イオウ分子種とその代謝酵素を決定し、本シグナル伝達機構の根幹となる分子機構を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

活性イオウ分子種を介したシグナル伝達系の分子基盤の一端を世界で始めた明らかにした本研究成果は、硫化水素・活性イオウ分子種に依存したシグナル伝達の詳細と、その生理的意義を明らかにする上で極めて重要である。また、硫化水素は、脳疾患である統合失調症や心臓疾患である心不全などの様々な疾患に関与することが報告されているため、様々な疾患に対するこれまでにない全く新しいアプローチ・治療法の開発につながることが期待される。したがって、本理学研究の成果は、医学・薬学研究にも大きく波及すると言える。

報告書

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

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Repressor Activity of SqrR, a Master Regulator of Persulfide-Responsive Genes, Is Regulated by Heme Coordination2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu T, Hayashi Y, Arai M, McGlynn SE, Masuda T, Masuda S
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 62 号: 1 ページ: 100-110

    • DOI

      10.1093/pcp/pcaa144

    • 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] The Role of Tetrapyrrole- and GUN1-Dependent Signaling on Chloroplast Biogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu T, MasudaT
    • 雑誌名

      Plants

      巻: 10 号: 2 ページ: 196-196

    • DOI

      10.3390/plants10020196

    • 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] Proteomic analysis of haem-binding protein from Arabidopsis thaliana and Cyanidioschyzon merolae2020

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Shimizu, Rintaro Yasuda, Yui Mukai, Ryo Tanoue, Tomohiro Shimada, Sousuke Imamura, Kan Tanaka, Satoru Watanabe and Tatsuru Masuda
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of the Royal Society B

      巻: 375 号: 1801 ページ: 20190488-20190488

    • DOI

      10.1098/rstb.2019.0488

    • 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] Persulphide-responsive transcriptional regulation and metabolism in bacteria2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Takayuki、Masuda Shinji
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 167 ページ: 125-132

    • DOI

      10.1093/jb/mvz063

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The retrograde signaling protein GUN1 regulates tetrapyrrole biosynthesis.2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, T., Kacprzak, S.M., Mochizuki, N., Nagatani, A., Watanabe, S., Shimada, T., Tanaka, K., Hayashi, Y., Arai, M., Leister, D., Okamoto, H., Terry, M.J., & Masuda, T.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 116 号: 49 ページ: 24900-24906

    • DOI

      10.1073/pnas.1911251116

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 硫化水素依存的な生理活性調節におけるパースルフィド応答機構の分子基盤2021

    • 著者名/発表者名
      清水隆之、増田真二、増田建
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 葉緑体形成の制御に関わる葉緑体から核へのシグナル伝達2020

    • 著者名/発表者名
      清水隆之
    • 学会等名
      光合成学会オンラインミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 硫化水素による生理活性調節とそのシグナル伝達機構2020

    • 著者名/発表者名
      清水隆之
    • 学会等名
      静岡大学招待講演
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 硫化水素による生理活性調節におけるパースルフィド検知機構の分子基盤2020

    • 著者名/発表者名
      清水隆之、増田真二、増田建
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫化水素依存的な光合成の制御因子SqrRを起点としたパースルフィド代謝経路の解析2019

    • 著者名/発表者名
      清水隆之、増田建、増田真二
    • 学会等名
      第10回日本光合成学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 生理活性物質としての硫化水素のシグナル伝達機構に関与するパースルフィド代謝系の解析2019

    • 著者名/発表者名
      清水隆之、増田建、増田真二
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫化水素依存的な光合成の制御因子SqrRはヘム応答性転写因子として機能する2018

    • 著者名/発表者名
      清水隆之、増田建、増田真二
    • 学会等名
      第9回日本光合成学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Persulfide-responsive transcriptional repressor SqrR regulates sulfide-dependent photosynthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Shimizu, Jiangchuan Shen, Mingxu Fang, Yixiang Zhang, Koichi Hori, Jonathan C. Trinidad, Carl E. Bauer, David P. Giedroc and Shinji Masuda
    • 学会等名
      18th International Symposium of Phototrophic Prokaryotes
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Persulfide-responsive transcriptional repressor SqrR regulates sulfide-dependent photosynthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Shimizu, Jiangchuan Shen, Mingxu Fang, Yixiang Zhang, Koichi Hori, Jonathan C. Trinidad, Carl E. Bauer, David P. Giedroc and Shinji Masuda
    • 学会等名
      1st Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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