酸素を基軸とする生命の新たな統合的理解

2017 年度 実績報告書

• 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: 26111001
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 森 泰生 京都大学, 工学研究科, 教授 (80212265)
• 研究分担者: 赤池 孝章 東北大学, 医学系研究科, 教授 (20231798) ; 浦野 泰照 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20292956) ; 飛田 成史 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30164007) ; 山本 雅之 東北大学, 医学系研究科, 教授 (50166823) ; 中川 秀彦 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (80281674) ; 三木 裕明 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (80302602) ; 南学 正臣 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (90311620)
• 研究期間 (年度): 2014-07-10 – 2019-03-31
• キーワード: 酸素生物学 / 低酸素 / 活性酸素種 / 生体イメージング

研究実績の概要

領域代表者と研究分担者7名、連携研究者8名、外部評価者3名から総括班を構成し、研究支援活動、領域研究の調整・企画・情報発信・評価を以下の項目について行った。
１．第五回全体班会議を開催し（大阪：2017年7月17、18日）各計画研究および公募班の研究代表者から、研究成果の発表を行った。また、総括班会議も開催し、領域の具体的な運営方法について議論及び、方向づけを行った。２．第17回日本蛋白質科学会年会、第15回がんとハイポキシア研究会のそれぞれのにおいて、ワークショップとシンポジウムを共催・開催した。３．日本学術振興会「ひらめき★ときめきサイエンス」において、三木が高校生向けのサイエンススクール『顕微鏡で見るがん細胞・がんの謎を探る』を担当した。また、山本がNHKスペシャル「人体」の 制作に協力し、取材内容は「NHKスペシャル人体~腎臓」（東京書籍）として書籍化された。４．領域のホームページ（http://www.oxygenbiology.net）を運営し、領域の広報活動を精力的に行った。５．総括班で購入した機器を領域全体の共通機器として、領域の測定技術拠点を形成した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請書に計画した今年度の予定を全て完了した。また、総括班で管理する工学機器である二光子顕微鏡は、Ir錯体型プローブの燐光寿命の計測システムなどのセットアップが完了し、組織内酸素分布の高分解能リアルタイム３次元イメージングを領域内での共同使用を進め、骨髄、膵臓等での酸素濃度の絶対定量を行うことができた。現在、複数の領域内共同研究が進行中である。

今後の研究の推進方策

前年度に行われた総括班活動を継続しながら、研究項目A01-A03における研究期間内での目標達成に向けて、各計画研究を推進する。
１．研究協力者（評価者）を中心に、計画研究の推進状況について評価・指導を行うと同時に、今年度開始する第二期公募研究と計画研究との連携を図る。また、領域外関連分野の研究者に向けた新技術・実験手法に関するトレーニングコースの企画や、若手育成に結び付くサポート的共同研究や国際的ネットワークの構築を推進することにより、若手の育成に取り組む。以上を総括するための総括班会議は7月6に予定している。
２．公開シンポジウム・セミナーや国際シンポジウムなどの開催により、領域外関連分野の研究者との交流を推進する。特に、国際薬理学会2018のサテライトとして、2018年6月6-8日に交際シンポジウムを開催する予定である。
３．本領域において枢要の位置づけである、生体内in vivoでの酸素・ROS・イオウメディエーター等の精密なリアルタイムイメージングを領域共通機器として運営する。個体レベルのイメージング装置においては、浦野・飛田・中川と連携することにより拠点を担う。特に、Ir錯体型プローブの燐光寿命の計測システムのセットアップが完了した二光子顕微鏡は、組織内酸素分布の高分解能リアルタイム３次元イメージングを強力に推進すべく、さらなる領域内での普及を図る。小分子プローブおよび癌細胞初代培養技術支援に関しては、計画研究の中で生まれた成果から、浦野、森、山本による小分子プローブの提供と蛍光・発光センサータンパク質遺伝子導入動物の作成支援の形で進める。オミックス解析の技術支援については、その計画研究を進める赤池（スルファ・メタボロミクス）、内田（アダクトーム解析：総括班連携）が担当する。

研究成果

• [雑誌論文] Redox regulation of electrophilic signaling by reactive persulfides in cardiac cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishida M, Nishimura A, Matsunaga T, Motohashi H, Kasamatsu S, Akaike T.
  • 雑誌名: Free Radic. Biol. Med. 巻: 109 ページ: 132-140
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2017.01.024
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cysteinyl-tRNA synthetase governs cysteine polysulfidation and mitochondrial bioenergetics. (2017)
  • 著者名/発表者名: Akaike T, Ida T, Wei FY, Nishida M, Kumagai Y, Alam MM, Ihara H, Sawa T, Matsunaga T, Kasamatsu S, Nishimura A, Morita M, Tomizawa K, Nishimura A, Watanabe S, Inaba K, Shima H, Tanuma N, Jung M, Fujii S, Watanabe Y, Ohmuraya M, Nagy P, Feelisch M, Fukuto J, Motohashi H.
  • 雑誌名: Nature Commun. 巻: 8 ページ: 1177
  • DOI: 10.1038/s41467-017-01311-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [備考]
  • URL: http://www.oxygenbiology.net/125071254012512.html