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2022 年度 実施状況報告書

食品に含まれる新規活性硫黄分子探索法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K19159
研究機関大阪公立大学

研究代表者

居原 秀  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (60254447)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワード活性硫黄分子 / アルキル化剤補足法 / 含硫食品 / HPLC-MS/MS / TME-IAM
研究実績の概要

古くからニンニクなどの含硫食品には、様々な薬理効果があることが知られている。しかし薬理効果の活性本体、作用機構に関しては不明な点が多い。食品中には、従来の方法では解析が困難な不安定な未知の硫黄化合物が多数存在している。応募者らは、不安定で活性な硫黄化合物(活性硫黄分子:RSS)を同定し、高等動物における硫黄に依存したエネルギー代謝(硫黄呼吸)が行われていることを明らかにした。さらにRSSが、抗酸化作用、レドックスシグナル制御、ミトコンドリア品質管理、疾患の発症、予防などに関与していることを示してきた。高等動物において硫黄、RSSの供給源は食品なので、食品中のRSSの存在様式を科学的に評価することが重要である。本申請研究では、食品中に含まれる硫黄、RSSの定量法および、未知RSSの網羅的探索法を確立することを目的としている。
2022年度は、野菜に含まれる硫黄、RSS総量および高反応性RSS量の定量的検出法を確立し、22種類の野菜に含まれる硫黄、RSS総量および高反応性RSS量を報告した(Food Chem, 2023)。さらに多数の食品中の硫黄、RSS総量および高反応性RSS量を定量している。
また解析の中でブロッコリースプラウトにRSSが多量に含まれることを見出した。ブロッコリースプラウトのRSSは、発芽とともに増加し、栽培5日目まで増加し続けた。さらに申請者が開発したRSS解析に特化した新規アルキル化剤(N-iodoacetyl L-tyrosine methyl ester:TME-IAM)を用いたターゲッティング及びノンターゲティングポリスルフィドミクス解析法を確立し、システインポリスルフィドが大量に産生していること、40種類以上の新規のRSSが産生していることを明らかにした(Redox Biology, in revision)。

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

当初の目的である、食品中に含まれる硫黄、RSSの定量法および、未知RSSの網羅的探索法を確立することができ、Food Chem誌に掲載された。また、Redox Biology誌にもrevision中であり、2023年度中には、掲載されると思われる。

今後の研究の推進方策

2023年度は、2022年度に開発した方法を用いて、さらに多くの食品の解析行うとともに、新規RSSの同定に取り組む予定である。

次年度使用額が生じた理由

2022年度に計画していた安定同位体を用いる実験が他の実験の進捗の影響で、2023年度に行うことになり、2022年度しよう予定であった安定同位体物質購入費が、2023年度に使用することになったため。
2023年度に安定同位体物質を購入し、2022年度に予定していた実験を行い、本研究を完遂する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] SOD1 is an essential H <sub>2</sub> S detoxifying enzyme2023

    • 著者名/発表者名
      Switzer Christopher H.、Kasamatsu Shingo、Ihara Hideshi、Eaton Philip
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 ページ: e2205044120

    • DOI

      10.1073/pnas.2205044120

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of methods for quantitative determination of the total and reactive polysulfides: Reactive polysulfide profiling in vegetables2023

    • 著者名/発表者名
      Kasamatsu Shingo、Kinno Ayaka、Hishiyama Jun-ichi、Akaike Takaaki、Hideshi IharaIhara Hideshi
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 413 ページ: 135610~135610

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2023.135610

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] S-allyl cysteine increases blood flow in NO-dependent and-independent manners2022

    • 著者名/発表者名
      Takemura Shigekazu, Ihara Hideshi, Nakagawa Kanako, Minamiyama Yukiko
    • 雑誌名

      Glycative Stress Research

      巻: 9 ページ: 146-157

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Sulfide-Responsive SqrR/BigR Homologous Regulator YgaV of Escherichia coli Controls Expression of Anaerobic Respiratory Genes and Antibiotic Tolerance2022

    • 著者名/発表者名
      Balasubramanian Rajalakshmi、Hori Koichi、Shimizu Takayuki、Kasamatsu Shingo、Okamura Kae、Tanaka Kan、Ihara Hideshi、Masuda Shinji
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 11 ページ: 2359~2359

    • DOI

      10.3390/antiox11122359

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] nNOS splice variants regulate NO/ROS redox signaling via 8-nitro-cGMP formation: its potential involvement in Parkinson's disease-like neurotoxicity2023

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kasamatsu, Kumiko Masuda, Hiroyasu Tsutsuki, Tomoaki Ida, Tsuyoshi Takata, Motohiro Nishida, Yasuo Watanabe, Tomohiro Sawa, Takaaki Akaike, Hideshi Ihara
    • 学会等名
      Gordon Research Conference - Nitric Oxide 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 食品中のポリスルフィドの解析2023

    • 著者名/発表者名
      笠松真吾、金野文香、菱山純一、赤池孝章、居原秀
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2023年度大会
  • [学会発表] ブロッコリーの発芽段階における活性硫黄の解析2023

    • 著者名/発表者名
      大脇拓真、笠松真吾、居原秀
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2023年度大会
  • [学会発表] 活性硫黄分子保護効果を有する大豆成分の解析2023

    • 著者名/発表者名
      居原秀、小前奏明、笠松真吾
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2023年度大会
  • [学会発表] A mass spectrometry-based technology for exploration of endogenous persulfides/polysulfides2022

    • 著者名/発表者名
      Shingo kasamatsu, Hideshi Ihara
    • 学会等名
      The 12th International Conference on the Biology, Chemistry and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High precision sulfur metabolomics innovated by a new specific probe for trapping reactive sulfur species2022

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kasamatsu, Tomoaki Ida, Kosho Asada, Taisei Koga, Hozumi Motohashi, Takaaki Akaike, Hideshi Ihara
    • 学会等名
      6th World congress on hydrogen sulfide in biology & medicine
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the effects of germination on endogenous polysulfide production in soybean2022

    • 著者名/発表者名
      Mahiro Kuryu, Shingo Kasamatsu, Hideshi Ihara
    • 学会等名
      The 12th International Conference on the Biology, Chemistry and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of polysulfide profile changes in broccoli during germination2022

    • 著者名/発表者名
      Takuma Owaki , Shingo Kasamatsu , Hideshi Ihara
    • 学会等名
      The 12th International Conference on the Biology, Chemistry and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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