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メチル水銀によるレドックス制御因子の変動を起点とした神経機能変化の素過程解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06572
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47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関国立水俣病総合研究センター

研究代表者

鵜木 隆光  国立水俣病総合研究センター, その他部局等, 主任研究員 (00742868)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードメチル水銀 / 超硫黄分子 / レドックスバイオロジー / サルフェン硫黄 / レドックスホメオスタシス / 活性イオウ分子
研究開始時の研究の概要

メチル水銀 (MeHg) 曝露による神経系への毒性機序の探究において生体のレドックス(酸化還元)変動は不可欠の概念である。本研究はタンパク質のレドックス制御におけるサルフェン硫黄の役割とMeHg曝露によるその変動に着目し、MeHgによる毒性および防御機序の解明を目指す。

研究成果の概要

MeHg毒性の一端は細胞中タンパク質のチオール基への付加修飾と考えられている。一方で近年、タンパク質のチオール基の超硫黄化によるタンパク質機能制御が報告されている。しかしながら、MeHg曝露によりるタンパク質の超硫黄化変動の詳細は明らかでない。そこで神経細胞においてメチル水銀曝露依存的なタンパク質の超硫黄化変動を解析した結果、超硫黄化が減少する種々の候補タンパク質が見出された。本結果は、MeHgにより特異的なタンパク質が脱超硫黄化することを示唆し、当該タンパク質の機能変化とMeHg毒性の関連についてさらなる解析が必要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我が国はメチル水銀 (MeHg) による公害として水俣病を経験し、多大な爪痕を残した。現代も環境中で微生物の活動により産生されるMeHgが生物濃縮を介し魚介類へ蓄積される。人々は日常的にこれを摂取するため、MeHgによる健康影響は世界的な懸念事項であり、その毒性機序の解明は重要な研究課題である。MeHgによる生体影響の引き金となる機序の解明を目指して、MeHg曝露神経細胞中のタンパク質における超硫黄化の変動を解析した。その結果、本実験条件下において特異的なタンパク質の超硫黄化が減少した。この変動がもたらす細胞機能変化を探求することはMeHg毒性機序の理解につながると期待される。

報告書

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

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Cystine-dependent antiporters buffer against excess intracellular reactive sulfur species-induced stress2022

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Masahiro、Unoki Takamitsu、Aoki Hanako、Nishimura Akiyuki、Shinkai Yasuhiro、Warabi Eiji、Nishiyama Kazuhiro、Furumoto Yuka、Anzai Naohiko、Akaike Takaaki、Nishida Motohiro、Kumagai Yoshito
    • 雑誌名

      Redox Biology

      巻: 57 ページ: 102514-102514

    • DOI

      10.1016/j.redox.2022.102514

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatio-temporal distribution of reactive sulfur species during methylmercury exposure in the rat brain2022

    • 著者名/発表者名
      Unoki Takamitsu、Akiyama Masahiro、Shinkai Yasuhiro、Kumagai Yoshito、Fujimura Masatake
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 47 号: 1 ページ: 31-37

    • DOI

      10.2131/jts.47.31

    • NAID

      130008139752

    • 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
  • [学会発表] Cystine-dependent antiporters prevent sulfur stress by excreting surplus supersulfide from cells2023

    • 著者名/発表者名
      鵜木 隆光, 秋山 雅博, 青木 はな子, 西村 明幸, 新開 泰弘, 西田 基弘, 熊谷 嘉人
    • 学会等名
      第50回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] メチル水銀曝露による細胞内タンパク質超硫黄化の変動2023

    • 著者名/発表者名
      鵜木 隆光, 秋山 雅博, 熊谷 嘉人, 藤村 成剛
    • 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] メチル水銀によるタンパク質超硫黄化変動の網羅的解析2023

    • 著者名/発表者名
      鵜木 隆光, 秋山 雅博, 熊谷 嘉人, 藤村 成剛
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] メチル水銀曝露における細胞内サルフェン硫黄の遷移2022

    • 著者名/発表者名
      鵜木隆光, 秋山雅博, 熊谷嘉人, 藤村成剛
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] メチル水銀曝露による細胞内サルフェン硫黄の遷移2022

    • 著者名/発表者名
      鵜木隆光, 秋山雅博, 熊谷嘉人, 藤村成剛
    • 学会等名
      フォーラム2022:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] メチル水銀によるタンパク質結合性超硫黄分子の変動2022

    • 著者名/発表者名
      鵜木隆光, 秋山雅博, 熊谷嘉人, 藤村成剛
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] RSS産生酵素CSEはマウスへのメチル水銀曝露による脳中水銀蓄積と中毒症状を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      鵜木隆光, 秋山雅博, 新開泰弘, 石井功, 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] メチル水銀曝露による脳中水銀蓄積と中毒症状は活性イオウ分子産生酵素CSEにより抑制される2021

    • 著者名/発表者名
      鵜木隆光, 秋山雅博, 新開泰弘, 石井功, 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

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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