研究課題
過酸化水素などの活性酸素を還元・無毒化する抗酸化システムは、細胞の生存維持に重要な役割を担っている。しかし、近年応募者の研究から、過剰な抗酸化・還元作用による生体障害(以下、還元ストレス)が、2型糖尿病の発症・進展に深く関与することが明らかとなってきた。しかし、その詳細は明らかでは無く、“還元ストレス”を定義づける細胞応答も明確では無い。そこで本研究では、還元ストレスを負荷した細胞および臓器について、遺伝子発現、タンパク質発 現および代謝物量を網羅的に解析し、過剰な還元状態における特徴的な細胞応答を探索・同定する。本研究により、還元ストレス応答を分子レベルで明らかにし、“還元ストレスバイオマーカー”を同定して、還元ストレスの生物学的概念を確立する。本研究から“酸化と還元のバランスのとれた状態が重要である”というパラダイムシフトを目指す。本研究を軸に“酸化は悪、還元は善”で築かれた学術体系を大きく変革し、様々な疾患や生活習慣病、老化に対する新たな学術大系「還元ストレス学」を確立する。 本年度は、膵β細胞モデルMIN6について、過剰セレノプロテインP添加により還元ストレス状態を作成し、代謝物の網羅的解析を行った。網羅的代謝物解析から、GSHなどの硫黄代謝物に加え、SAMなどのC1代謝、複数のアミノ酸レベルが変化することが明らかとなった。還元ストレスにおけるC1・アミノ酸代謝の変化が明らかとなり、ATF4などの転写因子活性化との関連性が示唆された。今後、細胞障害機構との関連性を明らかにするとともに、vivoでの検証を進める。
すべて 2021 2020 その他
すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 図書 (2件) 備考 (1件)
Archives of Biochemistry and Biophysics
巻: 703 ページ: 108840～108840
10.1016/j.abb.2021.108840
Scientific Reports
巻: 10 ページ: 17766
10.1038/s41598-020-74843-x
http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~taisya/index.html
