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2018 年度 実績報告書

硫化水素の新規産生経路の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K15123
研究機関国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

渋谷 典広  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 神経薬理研究部, 流動研究員 (40466214)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード硫化水素 / 腎虚血再灌流障害 / メルカプトピルビン酸サルファトランスフェラーゼ / ロダネーゼ
研究実績の概要

硫化水素(H2S)がシグナル分子として機能することが見出されて以来、その生理作用を解明する研究が数多く行われている。H2Sの作用としては、神経伝達調節、平滑筋弛緩、細胞保護、インスリン分泌調節、血管新生など極めて多岐に及ぶ。生体内にはL-システインからH2Sの産生酵素が存在しており、シスタチオニンβ-シンターゼ(CBS)とシスタチオニンγ-リアーゼ(CSE)が知られている。筆者らは、CBSとCSE以外の産生酵素を探索した結果、3-メルカプトピルビン酸サルファトランスフェラーゼ(3MST)に着目し解析を進めてきた。昨年度の検討では、「腎虚血再還流障害の軽減機構の解明」を目指し、H2S産生酵素の発現レベルの解析を行ったが、この解析では、腎虚血再灌流障害の発生初期段階において、3MSTがCBSやCSEに先んじて減少することを見出した。本結果から、H2S産生酵素群の時系列変化という新たな視点から腎虚血再還流障害の発症、進展、あるいは軽減機構を解明できると考えられた。しかしながら、3MSTと機能的に類似すると考えられているロダネーゼ(TST)に関する動態についてはほとんど明らかにされていない。そこで本年度は、「腎虚血再還流障害の軽減機構」を引続き解明するため、TSTについて検討を行った。今回新たに3MSTノックアウトマウスを用いてTSTのタンパク質量をウエスタンブロット法で解析したところ、腎組織において両者が逆相関していることが判明した。同ノックアウトマウスでは、腎臓におけるCBSとCSEに関して変動は認められなかった。TSTを過剰発現させた腎培養細胞内ではH2Sの貯蔵型が増加する傾向が見られたが、CBSとCSEを過剰発現させた細胞内では変動しないことから、3MSTと機能的に類似すると考えられているTSTが腎機能に影響している可能性が新たに考えられた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Sulfite protects neurons from oxidative stress.2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Y, Shibuya N, Kimura H.
    • 雑誌名

      British Journal of Pharmacology

      巻: 176 ページ: 571-582

    • DOI

      10.1111/bph.14373.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 硫化水素とポリサルファイドの産生機構2018

    • 著者名/発表者名
      渋谷典広
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 152 ページ: 216-222

    • DOI

      10.1254/fpj.152.216.

    • 査読あり
  • [学会発表] 亜硫酸は酸化ストレスから神経細胞を保護する2019

    • 著者名/発表者名
      木村 由佳、渋谷 典広、木村 英雄
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会、一般演題(口頭)
  • [学会発表] 生理活性物質硫化水素とポリサルファイドの産生と機能2019

    • 著者名/発表者名
      渋谷 典広、小池 伸、木村 由佳、宮本 亮、小笠原 裕樹、木村 英雄
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会、一般演題(ポスター)
  • [学会発表] 硫化水素(H2S)とポリサルファイド(H2Sn)によるシグナル伝達2018

    • 著者名/発表者名
      木村英雄, 木村由佳, 小池伸, 豊福優希子, 渋谷典広, 小笠原裕樹, 永原則之
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会、一般演題(ポスター)
  • [学会発表] 3-メルカプトピルビン酸硫黄転移酵素はシグナル分子H2S2、H2S3、H2Sに加え、レドックス調節因子候補であるシステインパーサルファイド、GSHパーサルファイドを産生する2018

    • 著者名/発表者名
      木村 由佳, 小池 伸, 渋谷 典広, David Lefer, 小笠原 祐樹, 木村 英雄
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会、一般演題(口頭、ポスター)
  • [学会発表] 生理活性物質硫化水素とポリサルファイドの産生2018

    • 著者名/発表者名
      渋谷 典広, 小池 伸, 木村 由佳, 小笠原 裕樹, 木村 英雄
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会、一般演題(ポスター)

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公開日: 2019-12-27  

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