| 研究課題/領域番号 |
17K18400
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立がん研究センター |
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研究代表者 |
宮本 亮 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 外来研究員 (40770863)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 硫化水素 / 一酸化窒素 / ポリサルファイド / TRPA1 |
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| 研究実績の概要 |
本年度はライブセルイメージングや紫外可視吸光光度法を用いてH2SとNOの相乗効果の主たる反応性分子の特定を試みた。また内因性に合成されたH2SとNOによるポリサルファイド生成の検出に着手した。
最近H2SとNOの共存在下ではポリサルファイドではなく、HNOやSSNOといった別の反応性化合物が生成すると指摘されている。実際HNOドナーをラット知覚神経に処置したところポリサルファイドと同様、TRPA1依存性に細胞内Ca2+濃度を上昇させた。しかしH2SとNOの同時処置、およびポリサルファイド処置により生じたCa2+反応はともにシアン化ナトリウム存在下で消失したものの、HNOによる反応は影響を受けなかった。還元剤のシステインを用いた際にも同様の知見が得られ、H2SとNOの相乗効果へのHNOの関与を否定した。紫外可視吸光光度法を用いたところH2SとNOの共存在下ではSSNOと見られるピークが検出されたが、この物質は還元剤のDTTやグルタチオンに抵抗性であった。細胞内Ca2+に対するH2SとNOの相乗効果はDTTやグルタチオンにより消失したことから、SSNOも相乗効果の実効分子ではないと結論付けた。
ラット知覚神経にH2Sの基質であるメルカプトピルビン酸を添加したところ一部の細胞でわずかにポリサルファイド濃度が上昇したが、NOドナーの添加は顕著な濃度上昇を起こした。内因性H2SがNOによりポリサルファイドへ変換される現象をとらえたとみている。このポリサルファイド濃度上昇は個々の細胞により異なっており、酵素発現量の違いが産生効率に影響すると考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
H2SとNOの相互作用は徐々に注目を浴びているが、化学的には多様な物質が生成すると指摘されており実効分子の共通認識には至っていない。本研究ではポリサルファイド反応性物質や還元剤を用いることでその候補物質を区別し、ポリサルファイドが主要な反応性分子であることを示した。またポリサルファイド選択的蛍光プローブを用いて内因性ポリサルファイドの可視化に成功した。一方でin vivoでの疼痛試験およびポリサルファイドの検出には至らなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
上述のようにポリサルファイドは反応性が高く、還元剤などの影響も受けやすい。当初疼痛モデル動物の局所ポリサルファイド濃度の測定を予定していたが、直接の検出は困難とみられる。組織に結合したポリサルファイドを還元剤によりH2Sとして遊離させ、このH2Sを測定するなど工夫が必要である。ポリサルファイドの蛍光プローブはin vitro実験では非常に有用であり、本プローブを用いることで炎症性刺激による細胞内ポリサルファイドへの影響を調べることが可能である。ただしこの場合も細胞種や酵素強制発現系の使用など、実験方法を考慮する必要がある。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
継続中の実験があったこと、また年度をまたぐ学会への参加を予定していたことから、助成金を一部翌年度に繰り越した。
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