新規環状ヌクレオチド8-SH-cGMPの生体内動態とその細胞内シグナル機能の解明

• 研究課題/領域番号: 25870549
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ケミカルバイオロジー; 医化学一般
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 井田 智章 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70570406)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 8-SH-cGMP / 8-ニトロ-cGMP / 活性イオウ分子種 / S-S-グアニル化 / S-ポリチオール化タンパク質 / タンパク質翻訳後修飾 / 酸化ストレス / システインパースルフィド / タンパク質S-ポリチオール化 / レドックスシグナル / 活性酸素 / 一酸化窒素 / 8-Nitro-cGMP / ポリサルファ

研究成果の概要

活性酸素シグナルの２次メッセンジャーである8-ニトロ-cGMPの代謝産物8-SH-cGMPの生成動態や生成機構は不明である。本研究では質量分析装置を用いたメタボローム解析により、8-SH-cGMP生成レベルを定量化した。また、8-SH-cGMP生成機構を解析するなかで、システインのチオール基が過イオウ化したシステインパースルフィドに代表される活性イオウ分子種の生体内生成を明らかにし、これが8-ニトロ-cGMPを8-SH-cGMPに代謝することを示した。さらに、S-S-グアニル化（タンパク質のチオール基へのS-S結合を介したcGMP付加反応）を特異的に同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Reactive sulfur species-mediated activation of the Keap1-Nrf2 pathway by 1,2-napthoquinone through sulfenic acids formation under oxidative stress. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinkai Y, Abiko Y, Ida T, Miura T, Kakehashi H, Ishii I, Nishida M, Sawa T, Akaike T, Kumagai Y.
  • 雑誌名: Chem Res Toxicol. 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 838-847
  • DOI: 10.1021/tx500416y
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hyperhomocysteinemia abrogates fasting-induced cardioprotection against ischemia/reperfusion by limiting bioavailability of hydrogen sulfide anions. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakano S, Ishii I, Shinmura K, Tamaki K, Hishiki T, Akahoshi N, Ida T, Nakanishi T, Kamata S, Kumagai Y, Akaike T, Fukuda K, Sano M, Suematsu M.
  • 雑誌名: J Mol Med (Berl). 巻: 印刷中 号: 8 ページ: 879-889
  • DOI: 10.1007/s00109-015-1271-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RSSによる抗酸化・レドックスシグナル制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、藤井重元、赤池孝章
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 34 ページ: 354-357
• [雑誌論文] Reactive cysteine persulfides and S-polythiolation regulate oxidative stress and redox signaling. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ida T, Sawa T, Ihara H, Tsucr iya Y, Watanabe Y, Kumagai Y, Suematsu M, Motohashi H, Fujii S. Matsunaga T, Yamamoto M, Ono K, Devarie-Baez N O, Xian M, Fukuto J M, Akaike T.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: (印刷中) 号: 21 ページ: 7606-7611
  • DOI: 10.1073/pnas.1321232111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Promotion of atherosclerosis by Helicobacter cinaedi infection that involves macrophage-driven proinflammatory responses. (2014)
  • 著者名/発表者名: Khan S, Rahman H N A, Okamoto T, Matsunaga T, Fujiwara Y, Sawa T, Yoshitake J, Ono K, Ahmed K A, Rahaman M d M, Oyama K, Takeya M, Ida T, Kitamura Y, Fujii S, Akaike T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: (印刷中) 号: 1 ページ: 4680-4680
  • DOI: 10.1038/srep04680
  • NAID: 120005649608
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 活性酸素と炎症 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、赤池孝章、澤 智裕、藤井重元
  • 雑誌名: 感染・炎症・免疫 巻: 44 ページ: 16-21
• [雑誌論文] フリーラジカル制御系：硫化水素・活性イオウ分子と炎症 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤井重元、井田智章、澤 智裕、赤池孝章
  • 雑誌名: 実験医学増刊号 巻: 32 ページ: 131-137
• [雑誌論文] Formation, signaling functions, and metabolisms of nitrated cyclic nucleotide. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sawa T, Ihara H, Ida T, Fujii S, Nishida M and Akaike T.
  • 雑誌名: Nitric Oxide 巻: 34 ページ: 10-18
  • DOI: 10.1016/j.niox.2013.04.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] 活性酸素シグナルの調節機構?ROS毒性説から脱却した新たな概念 (2013)
  • 著者名/発表者名: 居原秀、井田智章、赤池孝章
  • 雑誌名: Fragrance Journal 巻: 41 ページ: 75-80
  • 査読あり
• [学会発表] 活性イオウ含有分子の再発見とその生物活性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、赤池孝章
  • 学会等名: 第88回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（名古屋市熱田区）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
  • 招待講演
• [学会発表] 活性イオウ分子とADH3によるホルムアルデヒド解毒代謝機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、Md. Morshedul Alam、松永哲郎、藤井重元、居原 秀、本橋ほづみ、赤池孝章
  • 学会等名: 第14回分子予防環境医学研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学医学部（大阪市阿倍野区）
  • 年月日: 2015-02-13 – 2015-02-14
• [学会発表] 活性システインパーサルファイドとS-ポリチオレーションが酸化ストレスを制御する (2014)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、澤 智裕、居原 秀、土屋幸弘、渡邊泰男、熊谷嘉人、末松 誠、本橋ほづみ、藤井重元、松永哲郎、山本雅之、Ming Xian、Jon M Fukuto、赤池孝章
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都市左京区）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 活性システインパーサルファイドによる酸化ストレス制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、澤 智裕、居原 秀、土屋幸弘、渡邊泰男、熊谷嘉人、藤井重元、松永哲郎、Jon M Fukuto、赤池孝章
  • 学会等名: 第67回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: 同志社大学今出川キャンパス良心館（京都市上京区）
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [学会発表] 活性イオウ分子種システインパースルフィドによる酸化ストレス制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、澤 智裕、居原 秀、土屋幸弘、渡邊泰男、熊谷嘉人、本橋ほづみ、藤井重元、松永哲郎、Ming Xian、Jon M Fukuto、赤池孝章
  • 学会等名: 第8回レドックス・ライフイノベーション第170委員会
  • 発表場所: シーガイアコンベンションセンター（宮崎市）
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-23
  • 招待講演
• [学会発表] 細菌の新しいシグナル伝達物質：8-ニトロ-cGMPの同定と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、松永哲郎、赤司壮一郎、ジョン ミンギョン、津々木博康、藤井重元、居原 秀、澤 智裕、赤池孝章
  • 学会等名: 第25回日本生体防御学会学術総会
  • 発表場所: 東北大学片平さくらホール（仙台市青葉区）
  • 年月日: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [学会発表] Metabolism of 8-nitro-cGMP and regulation of electrophilic signaling by reactive sulfur species (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Ida, Tomohiro Sawa, Hideshi Ihara, Yukihiro Tsuchiya, Yasuo Watanabe, Yoshito Kumagai, Hozumi Motohashi, Shigemoto Fujii, Tetsuro Matsunaga, Masayuki Yamamoto, Katsuhiko Ono, Jon M. Fukuto, Takaaki Akaike
  • 学会等名: Nitric Oxide-Nitrite/Nitrate Conference
  • 発表場所: Cleaveland, Ohio, USA
  • 年月日: 2014-06-16 – 2014-06-20
• [学会発表] 活性システインパーサルファイドとS-ポリチオレイションが酸化ストレスとレドックスシグナルを制御する. (2014)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、澤 智裕、居原 秀、土屋幸弘、渡邊泰男、熊谷嘉人、本橋ほづみ、藤井重元、松永哲郎、Ming Xian、Jon M Fukuto、赤池孝章
  • 学会等名: 第14回日本NO学会学術集会
  • 発表場所: ホテルニューオータニ佐賀（佐賀市）
  • 年月日: 2014-05-16 – 2014-05-17
• [学会発表] Unique thiolation mechanism of a nitrated nucleotide involving sulfur metabolizing enzymes (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Ida, Tomohiro Sawa, Hideshi Ihara, Shingo Kasamatsu, Kohei Kunieda, Shigemoto Fujii, and Takaaki Akaike
  • 学会等名: 17th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都市左京区）
• [学会発表] 細菌の新しいシグナル伝達物質：8-ニトロ-cGMPの同定と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、松永哲郎、赤司壮一郎、ジョンミンギョン、津々木博康、藤井重元、居原 秀、澤 智裕、赤池孝章
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
• [学会発表] 過イオウ化システインメタボローム解析による新規レドックス制御機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、澤 智裕、居原 秀、赤池孝章
  • 学会等名: 第66回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: ウイングあいち（名古屋市中村区）
  • 招待講演
• [学会発表] 生体内システインパースルフィドの生成動態とその生理機能の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、澤 智裕、土屋幸弘、小野勝彦、藤井重元、渡邉泰男、 居原 秀、赤池孝章
  • 学会等名: 第13回日本NO学会学術集会
  • 発表場所: 沖縄県医師会館（沖縄県南風原町）
• [学会発表] 新規レドックス制御因子：過イオウ化システイン誘導体のメタボローム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井田智章、澤 智裕、土屋幸弘、小野勝彦、藤井重元、渡邉泰男、居原 秀、赤池孝章
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市西区）
• [学会発表] Protein S-guanylation in cGMP binding domain of PKG: implication for persistent hypotension in sepsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Ida, Ahmed Khandaker Ahtesham, Tomohiro Sawa, Shigemoto Fujii, and Takaaki Akaike
  • 学会等名: 第19回MPO研究会
  • 発表場所: 国立国際医療研究センター大会議室（東京都新宿区）
• [備考] 東北大学大学院医学系研究科環境保健医学分野ホームページ
  • URL: http://www.toxicosci.med.tohoku.ac.jp/
• [備考] 東北大学大学院医学系研究科環境保健医学分野ホームページ
  • URL: http://www.toxicosci.med.tohoku.ac.jp/index.html