| 研究課題/領域番号 |
21H02082
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2021) |
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研究代表者 |
居原 秀 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (60254447)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | 活性イオウ分子 / LC-MS/MS / 活性硫黄 / プロテオミクス / ポリスルフィド / 活性イオウプロテオミクス / TME-IAM / iCPS / アルキル化剤補足法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
応募者らが活性イオウ分子を発見して以来、生物（特に高等動物）におけるイオウの重要性が再認識されている。活性イオウ分子は、多様な存在様式を示すが、最近、応募者らは、タンパク質活性イオウ化が、翻訳共役型プロセスであり、すべてのシステイン含有タンパク質が活性イオウ化されていることを明らかにした。本研究では、応募者が明らかにしてきた活性イオウ分子の諸性質、開発してきた解析技術、試薬に加え、さらに活性イオウ化タンパク質の解析に特化した技術を開発し、活性イオウ化タンパク質の解析方法を確立することを目的とし、活性イオウプロテオミクスの基盤とする。
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| 研究成果の概要 |
これまでにタンパク質の活性イオウ化の解析法は確立されていなかった。本研究ではLC-MS/MSを用いて活性イオウ化タンパク質の解析方法を確立することを目的としした。
従来解析が困難であったタンパク質中の酸化型活性イオウ構造をLC-MS/MSを用いて解析する方法を開発し、細菌の硫化水素センサータンパク質である大腸菌YgaVが、硫化水素依存的に分子内テトラスルフィド構造を形成することを示した。
また、酸化ストレスセンサータンパク質であるKeap1の細胞内における還元型活性イオウ化部位をLC-MS/MSを用いて解析し、25残基中19残基の活性イオウ化システイン残基の検出に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
応募者らにより、すべてのシステイン含有タンパク質は活性イオウ化されていることが明らかにされたが、タンパク質中の活性イオウの存在様式、つまり「どのタンパク質の、どのシステインが、どのように活性イオウ化（還元型、酸化型、イオウの数）されているのか」は不明であった。
本研究により、活性イオウ化タンパク質の解析が可能となり、そこから得られる新たな知見が、タンパク質の機能制御、立体構造形成メカニズム解明の手掛かりとなり、タンパク質科学の新展開につながると期待される。
また本研究成果は、基礎生物学のみならず、医薬、薬学、農学、工学分野においても新領域を開拓するための礎になることが期待される。
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