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活性イオウによるNLRP3インフラマソーム抑制機構の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 21H02071
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), 講師 (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) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードインフラマソーム / 活性イオウ / システインパースルフィド / 炎症 / イオウ代謝 / NLRP3インフラマソーム / 超硫黄分子 / レドックス / 自然炎症
研究開始時の研究の概要

インフラマソームは体内に侵入した病原体や異物、非特異的な組織損傷を感知し、それらを炎症応答を介して排除するための重要な適応応答を担っている。インフラマソームの内因性抑制因子は、過剰な炎症を抑え、また炎症の収束に必要である。本研究では、新規な内因性抑制因子として本応募者らが予備検討から同定した活性イオウについて、インフラマソーム活性化に対する抑制作用の分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。本研究の成果は、インフラマソームの制御破綻が関わる自己炎症性疾患に対して、活性イオウを基軸とした新しい診断・予防・治療法の開発に向けた基盤技術の構築に資するものと期待される。

研究成果の概要

インフラマソームは病原体の侵入や、なんらかの原因によって細胞傷害が起こって細胞内分子(ATPなど)が漏出・放出されると、それらを危険信号として認識して活性化されるタンパク質複合体である。本研究では、活性イオウと呼ばれる内因性分子が、NLRP3インフラマソームをはじめとする炎症応答に対して強力な抑制作用を持つことが明らかにした。活性イオウの産生系が低下すると、炎症が過剰になり、遷延することをマウスを用いた実験系により明らかにした。一方、インフラマソームの活性化を伴う炎症応答に対して、活性イオウドナーは優れた治療効果を示すことがわかった。今後、活性イオウを基盤とする新しい創薬展開が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

インフラマソームの活性化は、炎症応答の誘導を通じて、生体にとっての異物(病原体や死細胞成分)の除去に必須の働きをしている。一方、インフラマソームの過剰な活性化は炎症性疾患の進展に関わると考えられている。本研究ではインフラマソームの新しい活性調節機構の一端を明らかにした。この成果は、インフラマソームの制御異常への活性イオウの関わりを指標とするリスク因子の予測や、活性イオウの産生増加を標的とする新しい治療法構築へ寄与することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Brown University(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Thioglucose-derived tetrasulfide, a unique polysulfide model compound2024

    • 著者名/発表者名
      Lindahl Stephen、Shieh Meg、Zhang Tianli、Guo Chunyu、Robinson Jerome R.、Sawa Tomohiro、Xian Ming
    • 雑誌名

      Redox Biology

      巻: 70 ページ: 103045-103045

    • DOI

      10.1016/j.redox.2024.103045

    • 関連する報告書
      2023 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] Regulation of innate immune and inflammatory responses by supersulfides2024

    • 著者名/発表者名
      Tsutsuki Hiroyasu、Zhang Tianli、Akaike Takaaki、Sawa Tomohiro
    • 雑誌名

      International Immunology

      巻: 36 号: 4 ページ: 143-154

    • DOI

      10.1093/intimm/dxad057

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acute Kidney Injury Caused by Rhabdomyolysis Is Ameliorated by Serum Albumin-Based Supersulfide Donors through Antioxidative Pathways2024

    • 著者名/発表者名
      Ikeda-Imafuku Mayumi、Fukuta Tatsuya、Tuan Giam Chuang Victor、Sawa Tomohiro、Maruyama Toru、Otagiri Masaki、Ishida Tatsuhiro、Ishima Yu
    • 雑誌名

      Pharmaceuticals

      巻: 17 号: 1 ページ: 128-128

    • DOI

      10.3390/ph17010128

    • 関連する報告書
      2023 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] Supersulfide biology and translational medicine for disease control2023

    • 著者名/発表者名
      Barayeu Uladzimir、Sawa Tomohiro、Nishida Motohiro、Wei Fan-Yan、Motohashi Hozumi、Akaike Takaaki
    • 雑誌名

      British Journal of Pharmacology

      巻: - ページ: 1-11

    • DOI

      10.1111/bph.16271

    • 関連する報告書
      2023 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] Alkyl gallates inhibit serine O-acetyltransferase in bacteria and enhance susceptibility of drug-resistant Gram-negative bacteria to antibiotics2023

    • 著者名/発表者名
      Toyomoto Touya、Ono Katsuhiko、Shiba Tomoo、Momitani Kenta、Zhang Tianli、Tsutsuki Hiroyasu、Ishikawa Takeshi、Hoso Kanae、Hamada Koma、Rahman Azizur、Wen Liping、Maeda Yosuke、Yamamoto Keiichi、Matsuoka Masao、Hanaoka Kenjiro、Niidome Takuro、Akaike Takaaki、Sawa Tomohiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 14 ページ: 1276447-1276447

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1276447

    • 関連する報告書
      2023 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] Sulfur metabolic response in macrophage limits excessive inflammatory response by creating a negative feedback loop.2023

    • 著者名/発表者名
      Takeda H, Murakami S, Liu Z, Sawa T, Takahashi M, Izumi Y, Bamba T, Sato H, Akaike T, Sekine H, Motohashi H*.
    • 雑誌名

      Redox Biology

      巻: 65 ページ: 102834-102834

    • DOI

      10.1016/j.redox.2023.102834

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cystathionine γ-lyase self-inactivates by polysulfidation during cystine metabolism2023

    • 著者名/発表者名
      Araki Shoma、Takata Tsuyoshi、Ono Katsuhiko、Sawa Tomohiro、Kasamatsu Shingo、Ihara Hideshi、Kumagai Yoshito、Akaike Takaaki、Watanabe Yasuo、Tsuchiya Yukihiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 12 ページ: 9982-9982

    • DOI

      10.3390/ijms24129982

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-canonical inflammasome activation analysis in a mouse model of Citrobacter rodentium infection2022

    • 著者名/発表者名
      Tsutsuki Hiroyasu、Zhang Tianli、Yahiro Kinnosuke、Toyomoto Touya、Sawa Tomohiro
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 3 号: 4 ページ: 101741-101741

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101741

    • 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] New insights into the regulatory roles of glutathione in NLRP3-inflammasome-mediated immune and inflammatory responses2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Tianli、Tsutsuki Hiroyasu、Li Xiaoyan、Sawa Tomohiro
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 171 号: 4 ページ: 367-377

    • DOI

      10.1093/jb/mvab158

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemical biology of reactive sulfur species: Hydrolysis-driven equilibrium of polysulfides as a determinant of physiological functions.2022

    • 著者名/発表者名
      Sawa Tomohiro, Takata Tsuyoshi, Matsunaga Tetsuro, Ihara Hideshi, Motohashi Hozumi, Akaike Takaaki.
    • 雑誌名

      Antioxidants & Redox Signaling

      巻: 36 号: 4-6 ページ: 327-336

    • DOI

      10.1089/ars.2021.0170

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 超硫黄分子による炎症応答制御2023

    • 著者名/発表者名
      澤 智裕
    • 学会等名
      第76回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超硫黄分子による炎症応答制御2023

    • 著者名/発表者名
      澤 智裕
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Protein S-sulfhydration based regulation of NLRP3 inflammasome2022

    • 著者名/発表者名
      Tianli Zhang, Hiroyasu Tsutsuki, Motohiro Nishida, Takaaki Akaike, Tomohiro Sawa
    • 学会等名
      Gordon Research Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of innate immune responses by supersulfides2022

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Sawa
    • 学会等名
      The 15th Korea-Japan International Symposium on Microbiology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulation of innate immune responses by reactive sulfur species2022

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Sawa
    • 学会等名
      The 12th International Conference on the Biology, Chemistry and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulation of innate immune responses by reactive sulfur species2022

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Sawa
    • 学会等名
      10th Biennial Conference of the Society for Free Radical Research Asia
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超硫黄分子による炎症抑制作用2021

    • 著者名/発表者名
      澤 智裕
    • 学会等名
      第94回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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