Development of analysis methods for S-polythiolated proteins : Fundamental studies toward S-polythiolated proteomics

S-多硫醇化蛋白质分析方法的开发：S-多硫醇化蛋白质组学的基础研究

• 批准号: 21H02082
• 负责人: 居原 秀
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022-2023)Osaka Prefecture University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02082/
• 关键词: 活性硫黄; プロテオミクス; ポリスルフィド; 活性イオウプロテオミクス; LC-MS/MS; TME-IAM; iCPS; 活性イオウ分子; アルキル化剤補足法

2021年度、高速液体クロマトグラフィー-タンデム型質量分析装置（LC-MS/MS）を用いて、従来解析が困難であったタンパク質中の酸化型活性イオウの解析法、システイン高含有タンパク質の還元型活性イオウの解析法を確立した。酸化型活性イオウ構造を持つタンパク質として、細菌の硫化水素センサータンパク質である大腸菌YgaVを用い、申請者が開発した活性イオウ解析に特化した新規アルキル化試薬 N-iodoacetyl l-tyrosine methyl ester (TME-IAM)を用いて、YgaVタンパク質の活性イオウ構造を解析した。その結果、YgaVタンパク質が硫化水素依存的に分子内テトラスルフィド構造を形成することが明らかになった（Antioxidants 2022）。また、システイン高含有タンパク質としてヒトKeap1を用い、細胞内での活性イオウ構造を解析するための抽出法を開発した。大腸菌内で発現させた組換えヒトKeap1を、抽出と同時にTME-IAMで標識・安定化して、プロテアーゼ消化を行ったのち、消化物をLC-MS/MSを用いて解析した。その結果、151番目のCysが活性イオウ化されていることが明らかになった。2022年度も、LC-MS/MSを用いて、様々なタンパク質（ヒト血清アルブミン、ヒトグリセルアルデヒド-3-リン酸脱水素酵素、インフラマソームの構成要素NLRP3、ヒトインスリン　など）の解析を行い、還元型および酸化型活性イオウ構造を同定した。また、酸化型活性イオウ構造を解析する方法として、HPLCで分離した酸化型活性イオウ化ペプチド複合体を、エレクトロスプレーイオン化法でイオン化する際に、イオン化条件を調節することで、酸化型活性イオウ構造が選択的に開裂する方法（ionization dependent Cleavage of PolySulfur :iCPS）法を開発した。

In 2021, high speed liquid crystal mass spectrometer (LC-MS/MS) was used to analyze the acid type activity in the sample, and the high content of the acid type activity in the sample was established. Acid-type active substance structure analysis, application of bacteria sulfide substance analysis, application of applicant to develop active substance analysis, application of new chemical test agent N-iodoacetyl l-tyrosine methyl ester (TME-IAM), analysis of active substance structure analysis of YgaV As a result, the formation of intramolecular structures dependent on sulfur and water elements in YgaV compounds has been investigated (Antioxidants 2022). The extraction method for the analysis of intracellular activity and structure was developed. E. coli development, transformation, extraction, identification, stabilization, digestion, LC-MS/MS analysis As a result, the 151-point Cys are active. In 2022, LC-MS/MS was used to analyze and determine the structure of the enzyme (serum protein, protein A method for analyzing the structure of acidified active compounds by HPLC was developed to isolate acidified active compounds and to adjust the conditions for their neutralization by ionization dependent Cleavage of polysulfide (iCPS).

项目成果

nNOS splice variants regulate NO/ROS redox signaling via 8-nitro-cGMP formation: its potential involvement in Parkinson's disease-like neurotoxicity

nNOS 剪接变体通过 8-硝基-cGMP 形成调节 NO/ROS 氧化还原信号传导：其可能参与帕金森病样神经毒性

• 发表时间: 2023
• 作者: Shingo Kasamatsu;Kumiko Masuda;Hiroyasu Tsutsuki;Tomoaki Ida;Tsuyoshi Takata;Motohiro Nishida;Yasuo Watanabe;Tomohiro Sawa;Takaaki Akaike;Hideshi Ihara
• 通讯作者: Hideshi Ihara

High-Precision Sulfur Metabolomics Innovated by a New Specific Probe for Trapping Reactive Sulfur Species

• DOI: 10.1089/ars.2020.8073
• 发表时间: 2021-01-04
• 期刊: ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
• 影响因子: 6.6
• 作者: Kasamatsu, Shingo;Ida, Tomoaki;Akaike, Takaaki
• 通讯作者: Akaike, Takaaki

Analysis of polysulfide profile changes in broccoli during germination

西兰花发芽过程中多硫化物谱变化分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Takuma Owaki ;Shingo Kasamatsu ;Hideshi Ihara
• 通讯作者: Hideshi Ihara

S-allyl cysteine increases blood flow in NO-dependent and -independent manners

S-烯丙基半胱氨酸以 NO 依赖性和非依赖性方式增加血流量

• DOI: 10.24659/gsr.9.3_146
• 发表时间: 2022
• 期刊: Glycative Stress Research
• 作者: Takemura S;Ihara H;Nakagawa K;Minamiyama Y
• 通讯作者: Minamiyama Y

A mass spectrometry-based technology for exploration of endogenous persulfides/polysulfides

用于探索内源过硫化物/多硫化物的基于质谱的技术

• 发表时间: 2022
• 作者: Shingo kasamatsu;Hideshi Ihara
• 通讯作者: Hideshi Ihara