定量的質量分析イメージング技術の確立による硫化水素依存性虚血脳病態制御機能の解明

• 研究課題/領域番号: 24651265
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ケミカルバイオロジー
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 菱木 貴子 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (10338022)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: ガスシグナル分子 / チオール化合物 / 硫化水素

研究成果の概要

硫化水素 (H2S)は、血管拡張作用や心筋保護作用、海馬の長期増強などの生理機能を有するガス分子として注目されている。
本研究では、H2Sの蛍光プローブを用い、H2Sを初め、種々のチオール化合物の定量系を確立した。この手法でH2Sを分解するミトコンドリア膜タンパク質sulfide quinone reductase-likeをノックダウンしたマウスの心組織中のチオール類を定量した結果、H2Sのみならず、Cys-SH、GSSH、HmCysが野生型に比べ有意な増加が認められた。これらの結果はH2Sの生理機能の解明にはH2Sのみならず過硫化化合物を含むチオール類の網羅的検討が必須であることを示唆する。

研究成果

• [雑誌論文] Activation of pyruvate dehydrogenase by dichloroacetate has the potential to induce epigenetic remodeling in the heart. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuhashi T, Hishiki T, Zhou H, Ono T, Kaneda R, Iso T, Yamaguchi A, Endo J, Katsumata Y, Atsushi A, Yamamoto T, Shirakawa K, Yan X, Shinmura K, Suematsu M, Fukuda K, Sano M.
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol. 巻: 82 ページ: 116-124
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Therapeutic hypothermia achieves neuroprotection via a decrease in acetylcholine with a concurrent increase in carnitine in the neonatal hypoxia-ischemia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takenouchi T, Sugiura Y, Morikawa T, Nakanishi T, Nagahata Y, Sugioka T, Honda K, Kubo A, Hishiki T, Matsuura T, Hoshino T, Takahashi T, Suematsu M, Kajimura M.
  • 雑誌名: J Cereb Blood Flow Metab. 巻: 1 ページ: 1-12
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Impacts of CD44 knockdown in cancer cells on tumor and host metabolic systems revealed by quantitative imaging mass spectrometry. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohmura M, Hishiki T, Yamamoto T, Nakanishi T, Kubo A, Tsuchihashi K, Tamada M, Toue S, Kabe Y, Saya H, Suematsu M.
  • 雑誌名: Nitric Oxide. 巻: 30 (46) ページ: 102-13
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Large-area surface-enhanced Raman spectroscopy imaging of brain ischemia by gold nanoparticles grown on random nanoarrays oftransparent boehmite, (2015)
  • 著者名/発表者名: 1.Yamazoe S, Naya M, Shiota M, Morikawa M, Kubo A, Tani T, Hishiki T, Horiuchi T, Suematsu M, and Kajimura M
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 8 号: 6 ページ: 5622-5632
  • DOI: 10.1021/nn4065692
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neutral aminoaciduria in cystathionine β-synthase-deficient mice; an animal model of homocystinuria. (2014)
  • 著者名/発表者名: Akahoshi N, Kamata S, Kubota M, Hishiki T, Nagahata Y, Matsuura T, Yamazaki C, Yoshida Y, Yamada H, Ishizaki Y, Suematsu M, Kasahara T, Ishii I.
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol. 巻: 306(12) 号: 12 ページ: F1462-F1476
  • DOI: 10.1152/ajprenal.00623.2013
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reduced methylation of PFKFB3 in cancer cells shunts glucose towards the pentose phosphate pathway. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takehiro Yamamoto, Naoharu Takano, Kyoko Ishiwata, Mitsuyo Ohmura, Yoshiko Nagahata, Tomomi Matsuura, Aki Kamata, Kyoko Sakamoto, Tsuyoshi Nakanishi, Akiko Kubo, Takako Hishiki, and Makoto Suematsu.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 3480-3480
  • DOI: 10.1038/ncomms4480
  • 査読あり
• [雑誌論文] A critical role of fatty acid binding protein 4 and 5 (FABP4/5) in the systemic response to fasting (2013)
  • 著者名/発表者名: Syamsunarno MR, Iso T, Hanaoka H, Yamaguchi A, Obokata M, Koitabashi N, Goto K, Hishiki T, Nagahata Y, Matsui H, Sano M, Kobayashi M, Kikuchi O, Sasaki T, Maeda K, Murakami M, Kitamura T, Suematsu M, Tsushima Y, Endo K, Hotamisligil GS, Kurabayashi M
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 14;8 号: 11 ページ: e79386-e79386
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0079386
  • 査読あり
• [雑誌論文] Capillary endothelial fatty acid binding proteins 4 and 5 play a critical role in fatty acid uptake in heart and skeletal muscle (2013)
  • 著者名/発表者名: Iso Tatsuya, Kurabayashi Masahiko
  • 雑誌名: Arteriosclerosi Thrombosis and Vascular Biology 巻: vol.33 号: 11 ページ: 2549-2557
  • DOI: 10.1161/atvbaha.113.301588
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy management by enhanced glycolysis in G1-phase in human colon cancer cells in vitro and in vivo. (2013)
  • 著者名/発表者名: Bao Y, Mukai K, Hishiki T, Kubo A, Ohmura M, Sugiura Y, Matsuura T, Nagahata Y, Hayakawa N, Yamamoto T, Fukuda R, Saya H, Suematsu M, Minamishima YA.
  • 雑誌名: Mol Cancer Res. 巻: 11 号: 9 ページ: 973-985
  • DOI: 10.1158/1541-7786.mcr-12-0669-t
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct Metabolic Flow Enable Large-Scale Purification of Mouse and Human Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tohyama S, Hattori F, Sano M, et al.
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 12 号: 1 ページ: 127-37
  • DOI: 10.1016/j.stem.2012.09.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] ガス分子を量る：チオールプローブを用いたH2Sの定量 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菱木貴子
  • 雑誌名: 実験医学 別冊 巻: 36 ページ: 132-143
• [雑誌論文] Mitochondrial dysfunction associated with increased oxidative stress and -synuclein accumulation in PARK2 iPSC-derived neurons and postmortem brain tissue. (2012)
  • 著者名/発表者名: Imaizumi Y
  • 雑誌名: Mol Brain 巻: 5 号: 1 ページ: 35-35
  • DOI: 10.1186/1756-6606-5-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gas biology : Tiny molecules controlling metabolic systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Kajimura M., Nakanishi T., Takenouchi T., Morikawa T., Hishiki T., Yukutake Y., and Suematsu M.
  • 雑誌名: Respiratory Physiology & Neurobiology 巻: (in press) 号: 2 ページ: 139-148
  • DOI: 10.1016/j.resp.2012.03.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methionine excess in diet induces acute lethal hepatitis in mice lacking cystathionine gamma-lyase, an animal model of cystathioninuria. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada H, Akahoshi N, Kamata S, Hagiya Y, Hishiki T, Nagahata Y, Matsuura T, Takano N, Mori M, Ishizaki Y, Izumi T, Kumagai Y, Kasahara T, Suematsu M, Ishii I
  • 雑誌名: Free Radic Biol Med 巻: 52 号: 9 ページ: 1716-1726
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2012.02.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] がん代謝システムの顕微質量イメージングによる解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 末松誠、久保亜紀子、大村光代、菱木貴子、梶村眞弓、加部泰明、杉浦悠毅
  • 雑誌名: 実験医学 増刊 巻: 30 ページ: 193-202
• [学会発表] 解糖系酵素PFKFB3のメチル化制御はがん細胞の酸化ストレス耐性獲得に重要である (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広、石渡恭子、高野直治、大村光代、菱木貴子、長畑善子、末松誠
  • 学会等名: 第86回 日本生化学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] アルギニンメチル化酵素PRMT1の細胞内局在を反映した糖代謝酵素の核内メチル化機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本雄広、石渡恭子、高野直治、大村光代、菱木貴子、長畑善子、末松誠
  • 学会等名: 第36回 日本分子生物学会本大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] Sensitive detection and quantification of hydrogen sulfide as a gasotransmitter by combining monobromobimane-based derivatization to triple quadrupole LC/MS/MS (2012)
  • 著者名/発表者名: Takako Hishiki , Tsuyoshi Nakanishi and Makoto Suematsu
  • 学会等名: American Society for Mass Spectrometry
  • 発表場所: Vancouver, BC, Canada