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イオウ元素に着目したサルファープロテオミクス解析技術確立と応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K21283
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分38:農芸化学およびその関連分野
研究機関宮崎大学

研究代表者

榊原 陽一  宮崎大学, 農学部, 教授 (90295197)

研究分担者 黒木 勝久  宮崎大学, 農学部, 准教授 (20647036)
服部 秀美  宮崎大学, 農学部, 教授 (80508549)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードチロシン硫酸化 / プロテオミクス / 翻訳後修飾 / イオウ / レドックス制御 / 硫酸化 / パースルフィド / 二次元電気泳動
研究開始時の研究の概要

本研究は、イオウに着目し、タンパク質中のイオウを標的とする。そして、食品や食品成分の作用評価が可能な技術として、従来の抗酸化作用の評価を超える革新的な食品機能評価が期待できる。本研究において開発を目指す技術は、イオウの酸化還元状態や存在形態の分析を可能とする。新しい視点で革新的な機能性食品開発や、タンパク質中のイオウ存在形態の解析を指標に疾病を診断するための基盤技術としての応用可能な革新的技術となる。

研究成果の概要

「二次元電気泳動によるイオウ存在形態のサルファープロテオミクス解析」において、翻訳後修飾としてのチロシン硫酸化の機能解明を目的に、ゼブラフィッ シュをモデルに二次元電気泳動によるプロテオーム解析を実施した。タンパク質パースルフィドの特異的検出法開発を目 的に、研究を実施した。タンパク質中のシステインのチオール基(SH基)にさらに硫黄が付加 し、パースルフィド(SSH基)となったものをタンパク質パースルフィ ドという。SH基の蛍光標識試薬CyDye maleimideを用いたタンパク質SSH化検出条件の検討を行った。さらに、新型コロナウイルス感染時の受容体ACE2のチロシン硫酸化を検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新型コロナウイルスの受容体であるACE2のチロシン硫酸化を明らかにした。
ACE2のペプチドを用いた結果、3種類のACEIIペプチドの内、2種類のACE2ぺプチド(ACE2-1とACE2-2)の硫酸化を酵素活性測定にて見出すことが出来た。ACE2のペプチドを 酵素的に硫酸化し、LC-MSを用いて解析した結果、ACE2-1ペプチドの硫酸化ペプチドを検出することが出来、さらに、MS/MSによる構造解析を行うことが出来た。これらの結果より、ACE2のチロシン硫酸化が新型コロナウイルスの感染制御に関わる可能性が示された。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] チロシン硫酸化研究から食品機能評価など農学分野へのプロテオミクスの応用2022

    • 著者名/発表者名
      榊原 陽一
    • 雑誌名

      日本プロテオーム学会誌

      巻: 7 号: 2 ページ: 27-35

    • DOI

      10.14889/jpros.7.2_27

    • ISSN
      2432-2776
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel silkworm (Bombyx mori) sulfotransferase swSULT ST3 is involved in metabolism of polyphenols from mulberry leaves2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K., Yamada N., Endo S., Kurogi K., Sakakibara Y., Suiko M.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 17 号: 8 ページ: e0270804-e0270804

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0270804

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular cloning and characterization of common marmoset SULT1C subfamily members that catalyze the sulfation of thyroid hormones2021

    • 著者名/発表者名
      Kurogi Katsuhisa、Manabe Yoko、Liu Ming-Cheh、Suiko Masahito、Sakakibara Yoichi
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 85 号: 10 ページ: 2113-2120

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab141

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The crystal structure of mouse SULT2A8 reveals the mechanism of 7α-hydroxyl, bile acid sulfation2021

    • 著者名/発表者名
      Teramoto Takamasa、Nishio Takeaki、Kurogi Katsuhisa、Sakakibara Yoichi、Kakuta Yoshimitsu
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 562 ページ: 15-20

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.04.113

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proteolytic Maturation of the Outer Membrane c-Type Cytochrome OmcZ by a Subtilisin-Like Serine Protease Is Essential for Optimal Current Production by Geobacter sulfurreducens2021

    • 著者名/発表者名
      Ayako kai, Takahiro Tokuishi, Takashi Fujikawa, Yoshihiro Kawano, Toshiyuki Ueki, Miyuki Nagamine, Yoichi Sakakibara, Masahito Suiko, Kengo Inoue
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 87 号: 12

    • DOI

      10.1128/aem.02617-20

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] イオウ元素に着目したプロテオミクス解析技術確立と応用2020

    • 著者名/発表者名
      黒木勝久、榊原陽一
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 4 ページ: 69-70

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effects of indole and indoxyl on the intracellular oxidation level and phagocytic activity of differentiated HL-60 human macrophage cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi S, Tokunaga Y, Shimizu S, Kinoshita H, Ono M, Kurogi K, Sakakibara Y, Suiko M, Liu M-C, Yasuda S.
    • 雑誌名

      J Toxicol Sci

      巻: 45 号: 9 ページ: 569-579

    • DOI

      10.2131/jts.45.569

    • NAID

      130007895031

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigation of the effects of indoxyl sulfate, a uremic toxin, on the intracellular oxidation level and phagocytic activity using an HL-60-differentiated human macrophage cell model.2020

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi, S., Tokunaga, Y., Shimizu, S., Kinoshita, H., Ono, M., Kurogi, K., Sakakibara, Y, Suiko, M., Liu, M.C., Yasuda, S.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 号: 5 ページ: 1023-1029

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1715782

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] SARS-CoV-2受容体アンジオテンシン変換酵素2のチロシン硫酸化2022

    • 著者名/発表者名
      出向みほ、黒木勝久、寺本岳大、角田佳充、Ming-Cheh Liu、水光正仁、榊原陽一
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会 2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] チロシン硫酸化研究から食品機能評価など農学分野へのプロテオミクスの応用2022

    • 著者名/発表者名
      榊原陽一
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会 2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新型コロナウイルス受容体アンジオテンシン変換酵素2のチロシン硫酸化2022

    • 著者名/発表者名
      出向みほ、黒木勝久、Ming-Cheh Liu、水光正仁、榊原陽一
    • 学会等名
      令和4年度日本生化学会 九州支部例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] プロテオミクス基盤技術の畜産分野への応用に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      黒木勝久、秋山克樹、榊原陽一
    • 学会等名
      第71回日本電気泳動学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトSulfataseによるポリフェノール脱抱合反応解析2021

    • 著者名/発表者名
      中野悠,黒木勝久,Ming-Cheh Liu,榊原陽一
    • 学会等名
      日本農芸化学会西日本・中四国・関西支部 2021年度合同鹿児島大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ターゲットプロテオミクスによる天然化合物の機能性予測システム2021

    • 著者名/発表者名
      岩切裕哉,永濵清子,大田輝,黒木勝久,水光正仁,榊原陽一
    • 学会等名
      日本農芸化学会西日本・中四国・関西支部 2021年度合同鹿児島大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Simultaneous estimation of multiple food functions of food components using a targeted proteomics approach2021

    • 著者名/発表者名
      Kiyoko Nagahama, Akira Ota, Katsuhisa Kurogi, Kunihito Yamamori, Yoichi Sakakibara
    • 学会等名
      10th AOHUPO
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プロスタグランジン硫酸転移酵素SULT7A1の機能解明2021

    • 著者名/発表者名
      瀬川浩志、黒木勝久、児玉直輝、Ming-Cheh Liu、水光正仁、榊原陽一
    • 学会等名
      令和3年度日本生化学会 九州支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Enzymatic sulfation of vitamin B6 by human cytosolic sulfotransferases2021

    • 著者名/発表者名
      Pongsakorn Banpakulsiriwut、Katsuhisa Kurogi、Ming-Cheh Liu、 Masahito Suiko、Yoichi Sakakibara
    • 学会等名
      令和3年度日本生化学会 九州支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞質硫酸転移酵素の核内受容体応答に対する網羅的な発現定量解析2021

    • 著者名/発表者名
      黒木勝久・Ming-Cheh Liu・水光正仁・榊原陽一
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュをモデルとしたチロシン硫酸化の生理機能解明2020

    • 著者名/発表者名
      奥田菜月、黒木勝久、水光正仁、榊原陽一
    • 学会等名
      2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] マーカータンパク質の発現パターンによる食品機能予測システムの確立2020

    • 著者名/発表者名
      大田輝、黒木勝久、永濵清子、水光正仁、榊原陽一
    • 学会等名
      2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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