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親電子ストレスの可逆性担保における活性イオウ分子の意義

研究課題

研究課題/領域番号 20K12180
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63030:化学物質影響関連
研究機関長崎大学 (2022-2023)
筑波大学 (2020-2021)

研究代表者

安孫子 ユミ  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (80742866)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード親電子物質 / PTP1B / EGFR / ナフトキノン / ベンゾキノン / キノン / パースルフィド / 親電子修飾 / 環境中化学物質 / ポリスルフィド / 環境化学物質 / レドックスシグナル
研究開始時の研究の概要

環境中親電子物質によるタンパク質のチオール基への親電子修飾は,被修飾タンパク質の機能を変化させ,生体応答や毒性を発揮する. パー/ポリスルフィドは,反応性が高く,親電子物質と効率良く反応することが想定されるが,親電子修飾に対するタンパク質結合パー/ポリスルフィドの役割は不明である. そこで本研究では,親電子修飾の可逆的担保におけるタンパク質結合パー/ポリスルフィドの役割を検討する. 本研究は,親電子ストレスに対する生体内防御システムの解明と毒性軽減の一助に繋がる.

研究成果の概要

本研究では、EGFRを負に制御するPTP1Bを用いてタンパク質結合パースルフィドもしくはポリスルフィド(P-SSH/-SSnH)への親電子修飾は可逆的であるかを検討した。P-SSnH化した精製PTP1Bに親電子物質である1,4-ベンゾキノンもしくは1,2-ナフトキノン(1,2-NQ)を反応させてPTP1B活性を阻害しても、ジチオスレイトールにより還元されて当該活性が回復した。A431細胞において、1,2-NQ曝露によるEGFRの活性化はNa2S2を前処理で減少する傾向が見られた。以上より、PTP1B-SSnHへの親電子修飾は可逆的であり、還元を受けて再生しEGFRを再び抑制できると示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

親電子物質はタンパク質のチオール基と共有結合して被修飾タンパク質の機能を変化させる. 本研究では, チオール基がパースルフィドもしくはポリスルフィド化されている場合は、還元により親電子修飾が解除されることを示した. 本結果は, パー(ポリ)スルフィドが親電子物質によるタンパク質への影響をバッファリングしていることを示唆しており, タンパク質のパー(ポリ)スルフィド化は環境中親電子物質に対する防御機構の一つと考えられる. 毒性学および予防医学においてパー(ポリ)スルフィドの重要性を示す知見となったといえよう.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Methyl vinyl ketone and its analogs covalently modify PI3K and alter physiological functions by inhibiting PI3K signaling2024

    • 著者名/発表者名
      Morimoto Atsushi、Takasugi Nobumasa、Pan Yuexuan、Kubota Sho、Dohmae Naoshi、Abiko Yumi、Uchida Koji、Kumagai Yoshito、Uehara Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 300 号: 3 ページ: 105679-105679

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2024.105679

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation of HSP90/HSF1 Signaling as an Adaptive Response to an Electrophilic Metabolite of Morphine2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Matsuo, Yumi Abiko, Shigeru Yamano, Kimihiko Matsusue, Yoshito Kumagai
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 46 号: 2 ページ: 334-337

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00531

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2023-02-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activation of the Keap1/Nrf2 Pathway as an Adaptive Response to an Electrophilic Metabolite of Morphine2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Matsuo, Yumi Abiko, Shigeru Yamano, Akira Toriba, Kimihiko Matsusue, Yoshito Kumagai
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 46 号: 2 ページ: 338-342

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00543

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2023-02-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Redox Homeostasis is Disturbed by Redox Cycling between Reactive Cysteines of Thioredoxin 1 and 9,10-Phenanthrenequinone, an Atmospheric Electron Acceptor2022

    • 著者名/発表者名
      Abiko Yumi、Taguchi Keiko、Hisamori Miwa、Hiyoshi-Arai Kyoko、Luong Nho Cong、Toriba Akira、Kumagai Yoshito
    • 雑誌名

      Chemical Research in Toxicology

      巻: 35 号: 8 ページ: 1425-1432

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.2c00174

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phytochemicals to regulate oxidative and electrophilic stress through Nrf2 activation2022

    • 著者名/発表者名
      Abiko Yumi、Toriba Akira、Kumagai Yoshito
    • 雑誌名

      Redox Experimental Medicine

      巻: 2023 号: 1

    • DOI

      10.1530/rem-22-0021

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activation of PTP1B/EGFR signaling and cytotoxicity during combined exposure to ambient electrophiles in A431 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Abiko Yumi、Kurosawa Kohki、Yamakawa Hiroto、Kumagai Yoshito
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 46 号: 4 ページ: 177-185

    • DOI

      10.2131/jts.46.177

    • NAID

      130008020939

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lipophilic compounds in garlic decrease the toxicity of methylmercury by forming sulfur adducts2021

    • 著者名/発表者名
      Abiko Yumi、Katayama Yusuke、Akiyama Masahiro、Kumagai Yoshito
    • 雑誌名

      Food and Chemical Toxicology

      巻: 150 ページ: 112061-112061

    • DOI

      10.1016/j.fct.2021.112061

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effect of combined exposure of HepG2 cells to environmental electrophiles on the Keap1/Nrf2 activation and cytotoxicity2024

    • 著者名/発表者名
      Yumi Abiko, Hanako Aoki, Akira Toriba, Yoshito Kumagai
    • 学会等名
      Society of Toxicology 63rd Annual Meeting and ToxExpo
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 親電子物質曝露におけるPTP1Bポリスルフィド化の役割2023

    • 著者名/発表者名
      安孫子ユミ、吉田さくら、鳥羽陽、熊谷嘉人
    • 学会等名
      第50回毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] プロテインフォスファターゼ1B結合ポリスルフィドへの親電子修飾の可逆性に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      安孫子ユミ、吉田さくら、鳥羽陽、熊谷嘉人
    • 学会等名
      フォーラム2023:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 電子タバコ主流煙中に含まれる多環芳香族炭化水素キノン類の分析2023

    • 著者名/発表者名
      吉岡響、吉田さくら、安孫子ユミ、戸次加奈江、稲葉洋平、鳥羽陽
    • 学会等名
      フォーラム2023:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 石川県輪島市で捕集した微小粒子状物質(PM2.5)中の多環芳香族炭化水素キノン類の分析2023

    • 著者名/発表者名
      古川彩夏、吉田さくら、安孫子ユミ、唐 寧、鳥羽陽
    • 学会等名
      フォーラム2023:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A431細胞における親電子物質複合曝露によるEGFR活性化.2021

    • 著者名/発表者名
      安孫子ユミ、黒澤航軌、山川寛人、熊谷嘉人
    • 学会等名
      フォーラム2021:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化ストレスエクスポソーム:環境化学物質に起因する活性酸素種に着目したアプローチ2021

    • 著者名/発表者名
      安孫子ユミ、熊谷嘉人
    • 学会等名
      第48回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 親電子物質(E)-2-alkenal類を含有するC. sativum L.抽出液によるNrf2活性化と細胞中ヒ素濃度の減少2020

    • 著者名/発表者名
      安孫子ユミ
    • 学会等名
      フォーラム2020衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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