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レドックスシグナル伝達の可逆性担保における活性イオウ分子の役割

公募研究

研究領域酸素を基軸とする生命の新たな統合的理解
研究課題/領域番号 15H01392
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関筑波大学

研究代表者

熊谷 嘉人  筑波大学, 医学医療系, 教授 (00250100)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード活性イオウ分子 / 活性酸素種 / レドックスシグナル伝達 / 酸化ストレス / レドックスシグナンル伝達
研究実績の概要

本研究では、レドックスシグナル伝達の可逆性担保における活性イオウ分子の重要性を明らかにすることを目的としており、レドックスサイクルを介して効率良く活性酸素種を産生する9,10-フェナントラキノン(9,10-PQ)をモデル電子受容体として研究を行ってきた。
9,10-PQ以外の電子受容体(ビタミンK3、パラコート、PQQ、CoQ10)と異なるRSS(Na2S2、Na2S3、およびNa2S4等)とを反応しても、程度の差はあるものの反応溶液中溶存酸素の消費が認められ、同時に当該電子受容体ラジカル体およびチイルラジカル体の産生が電子スピン共鳴(ESR)で検出された。興味深いことに、好気的条件下においても、それぞれで生じたチイルラジカル体は電子受容体ラジカル体に比べて安定だった。さらに、サイクリックボルタメトリーを用いて、用いた電子受容体および活性イオウ分子のような電子供与体の酸化還元電位を測定した。
過酸化水素および9,10-PQによるEGFRの活性化にはPTP1BのCys215の酸化修飾が関与することから、リコンビナントPTP1Bを用いて検討した。その結果、
過酸化水素および9,10-PQのレドックスサイクルで生じた活性酸素種によるPTP1Bの酸化修飾は、活性イオウ分子により生じる中間体(SSOH基、SSO3H基等)を介して可逆性が担保されることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Sonoma State University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Sonoma State University(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Environmental electrophiles: protein adducts, modulation of redox signaling and interaction with persulfides/polysulfides.2017

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Y, Abiko Y.
    • 雑誌名

      Chemical Research in Toxicology

      巻: 30 号: 1 ページ: 203-219

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.6b00326

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Critical contribution of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2) to electrophile-induced Interleukin-11 production.2017

    • 著者名/発表者名
      Nishina T, Deguchi Y, Miura R, Yamazaki S, Shinkai Y, Kojima Y, Okumura K, Kumagai Y, Nakano H.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 1 ページ: 205-216

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.744755

    • NAID

      120007135104

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemical toxicology of reactive species in the atmosphere: two decades of progress in an electron acceptor and an electrophile.2016

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Y, Abiko Y, Luong CN.
    • 雑誌名

      Journal of Toxicological Sciences

      巻: 41 号: Special ページ: SP37-SP47

    • DOI

      10.2131/jts.41.sp37

    • NAID

      130005251461

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The chemicall biology of protein hydropersulfides: Studies of a possible protective function of biological hydropersulfide generateon.2016

    • 著者名/発表者名
      Millikin R, Bianco CL, White C, Saund SS, Henriquez S, Sosa V, Akaike T, Kumagai Y, Soeda S, Toscano JP, Lin J, Fukuto JM.
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine

      巻: 97 ページ: 136-147

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2016.05.013

    • 関連する報告書
      2016 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] The Chemical Biology of Hydropersulfides (RSSH): Chemical Stability, Reactivity and Redox Roles.2015

    • 著者名/発表者名
      Saund SS, Sosa V, Henriquez, Nguyen QNN, Soeda S, Bianco CL, Millikin R, White C, Le H, Ono K, Tantillo DJ, Kumagai Y, Akaike T, Lin J, Fukuto JM.
    • 雑誌名

      Archives Biochemistry and Biophysics.

      巻: 588 ページ: 15-24

    • 関連する報告書
      2015 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] Formation of Sulfur Adducts of N-Acetyl-p-benzoquinoneimine, an Electrophilic Metabolite of Acetaminophen in Vivo: Participation of Reactive Persulfides.2015

    • 著者名/発表者名
      Abiko Y., Ishii I., Kamata S., Tsuchiya Y., Watanabe Y., Ihara H., Akaike T., Kumagai Y.
    • 雑誌名

      Chem. Res. Toxicol.

      巻: 28 号: 9 ページ: 1796-1802

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.5b00245

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of reactive persulfides in biological bismethylmercury sulfide formation.2015

    • 著者名/発表者名
      Abiko Y, Yoshida E, Ishii I, Fukuto JM, Akaike T, Kumagai Y.
    • 雑誌名

      Chemical Research in Toxicology.

      巻: 28 号: 6 ページ: 1301-1306

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.5b00101

    • 関連する報告書
      2015 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] 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

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] レドックスサイクルを介して酸化ストレスを生じる大気中成分.2015

    • 著者名/発表者名
      熊谷嘉人、安孫子ユミ.
    • 雑誌名

      「医学のあゆみ」レドックスUPDATE

      巻: 別冊 ページ: 312-317

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] レドックスシグナル伝達の可逆性担保における活性イオウ分子の役割.2017

    • 著者名/発表者名
      熊谷嘉人
    • 学会等名
      第4回新学術領域研究「酸素生物学」全体班会議・公開シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学(福岡県、福岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 親電子・活性イオウ分子付加体の化学と解析法.2016

    • 著者名/発表者名
      安孫子ユミ、新開泰弘、熊谷嘉人.
    • 学会等名
      新学術領域研究 「酸素生物学」 第3回技術支援セミナー
    • 発表場所
      名古屋大学シンポジオン(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-01-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 環境中親電子物質によるレドックスシグナル伝達の活性化と破綻.2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷嘉人
    • 学会等名
      第69回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県、仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 親電子物質/電子受容体で活性イオウ分子の役割を探る.2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷嘉人
    • 学会等名
      第12回レドックスイノベーションシンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県、熊本市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境中に存在する親電子物質および電子受容体で活性イオウ分子の役割を探る.2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷嘉人
    • 学会等名
      オルガネラ研究会2016
    • 発表場所
      生理学研究所(愛知県、岡崎市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Paraquat-generated reactive oxygen species activate epidermal growth factor receptor signaling pathway in A431 cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Luong CN, Abiko Y, Kumagai Y.
    • 学会等名
      フォーラム2016 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      昭和大学旗の台キャンパス(東京都、品川区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質ポリサルファ化の分子メカニズムの解明.2015

    • 著者名/発表者名
      井田智章、居原秀、魏范研、富澤一仁、長尾翌手可、鈴木勉、熊谷嘉人、澤智裕、笠松真吾、本橋ほづみ、赤池孝章.
    • 学会等名
      第88回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 有機水銀の神経毒性発現における8-ニトロ-cGMPの役割と活性イオウ分子による制御.2015

    • 著者名/発表者名
      藤井重元、笠松真吾、居原秀、津々木博康、石崎健勝、井田智章、澤智裕、熊谷嘉人、赤池孝章.
    • 学会等名
      第88回日本生化学会大会、2015年 12/3
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質poly-S-グアニル化を介した親電子シグナルの可逆的制御.2015

    • 著者名/発表者名
      赤司壮一郎、笠松真吾、ジョンミンギョン、松永哲郎、井田智章、藤井重元、澤智裕、熊谷嘉人、本橋ほづみ、赤池孝章.
    • 学会等名
      第88回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Chemical Biology of Electrophiles.2015

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Y
    • 学会等名
      CEPID-Redoxoma seminar in University of Sao Paulo
    • 発表場所
      サンパウロ(ブラジル)
    • 年月日
      2015-11-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A431細胞における9,10- フェナントラキノン曝露により生じる活性酸素種によるEGFR/ERK シグナルの活性化.2015

    • 著者名/発表者名
      Luong Cong Nho、安孫子ユミ、熊谷嘉人.
    • 学会等名
      フォーラム2015:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      神戸学院大学(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質S-ポリチオール化による親電子シグナル制御.2015

    • 著者名/発表者名
      赤司壮一郎、笠松真吾、Jung Minkyung、松永哲郎、井田智章、藤井重元、本橋ほづみ、澤 智裕、熊谷嘉人、赤池孝章.
    • 学会等名
      第68回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2015-06-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 活性システインパースルフィドのメタボロミクスとプロテオミクス.2015

    • 著者名/発表者名
      井田智章、居原 秀、澤 智裕、土屋幸弘、渡邊泰男、藤井重元、熊谷嘉人、本橋ほづみ、赤池孝章.
    • 学会等名
      第68回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2015-06-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 筑波大学環境生物学研究室

    • URL

      http://www.md.tsukuba.ac.jp/environmental_medicine/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-01-28  

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