新規環状ヌクレオチド８－ＳＨ－ｃＧＭＰのシグナル伝達機能の解明

新型环核苷酸8-SH-cGMP信号转导功能的阐明

• 批准号: 14J05470
• 负责人: 赤司 壮一郎
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J05470/
• 关键词: 8-ニトロ-cGMP; 8-SH-cGMP; タンパク質ポリスルフィド化; タンパク質ポリ-S-グアニル化; 活性酸素; 一酸化窒素; タンパク質ポリサルファ化; ポリサルファ; 質量分析

本研究課題では、活性酸素と一酸化窒素のシグナルを担う8-ニトロ-cGMPが活性イオウ分子種（ポリスルフィド化合物）と反応することにより生成する新規環状ヌクレオチド8-SH-cGMP、およびこれに関連して我々が見出した新規タンパク質翻訳後修飾ポリ-S-グアニル化について、反応メカニズムの詳細とシグナル伝達機能を解明することを目的としている。これまでに8-SH-cGMPの生成動態および生成メカニズムを解明した。そのなかで、細胞内のほぼ全てのタンパク質がシステイン側鎖に過剰のイオウを含むこと（タンパク質ポリスルフィド化）が明らかとなり、8-ニトロ-cGMPがポリスルフィド化タンパク質と反応することによってポリ-S-グアニル化が効率よくもたらされることが見出された。そこで本年度は、ポリスルフィド化との関連に着目しながら、タンパク質ポリ-S-グアニル化がタンパク質の機能に与える影響に焦点をあて解析を行った。タンパク質ポリスルフィド化の特異的な解析法として構築したPMSA法および、トリプシン消化とLC-Q-TOF-MSを組み合わせたポリスルフィド化部位の同定法によって、ヒトGAPDHの精製タンパク質におけるポリスルフィド化の部位特異性と各部位のポリスルフィド化レベルを定量的に解析することに成功した。ポリスルフィド化システイン残基を置換した変異体を用いた解析によって、ポリ-S-グアニル化の標的部位とこのポリスルフィド化部位が一致すること、さらに活性中心の近傍に維持されたポリスルフィド化がポリ-S-グアニル化の主要な標的であり、酵素活性の維持に重要であることが示唆された。以上より、8-ニトロ-cGMPの担う親電子シグナルにおいて、可逆的修飾であるポリ-S-グアニル化がヒトGAPDHの活性中心の保護と酵素活性の維持に重要な役割を担うことが明らかとなった。

This research topic is about the molecular species of 8-nitro-cGMP-active compounds. The new regulation of cyclic cGMP, 8-SH-cGMP and related cGMP is proposed. The new regulation of cyclic cGMP, 8-SH-cGMP and related cGMP is proposed. 8-SH-cGMP production dynamics and production dynamics In addition to the above, the 8-C-GMP is also used to modify the quality of the product. This year, the focus of the study is on the analysis of the relationship between the quality of the product and the quality of the product. The PMSA method and the LC-Q-TOF-MS method were used to construct the qualitative analysis method and to construct the quantitative analysis method. In addition, it is important to maintain the close proximity of the active center and the maintenance of the enzyme activity. The above mentioned 8-nitro-cGMP is important for the protection of the active center of GAPDH and the maintenance of enzyme activity.

项目成果

タンパク質poly-S-グアニル化を介した親電子シグナルの可逆的制御.

通过蛋白质聚-S-鸟苷化可逆控制亲电信号。

• 发表时间: 2015
• 作者: 赤司壮一郎;笠松真吾;ジョンミンギョン;松永哲郎;井田智章;藤井重元;澤智裕;熊谷嘉人;本橋ほづみ;赤池孝章.
• 通讯作者: 赤池孝章.

8-ニトロ-cGMPによる新規タンパク質翻訳後修飾poly-S-グアニル化の検出法の確立．

建立一种基于8-硝基-cGMP 的新型蛋白质翻译后修饰多聚S-鸟苷化检测方法。

• 发表时间: 2014
• 作者: 赤司壮一郎;Jung Minkyung;松永哲郎;井田智章;藤井重元;澤智裕;熊谷嘉人;赤池孝章.
• 通讯作者: 赤池孝章.

部位特異的タンパク質S-グアニル化を介したcGMP依存性プロテインキナーゼの持続的活性化

通过位点特异性蛋白 S-鸟苷酸化持续激活 cGMP 依赖性蛋白激酶

• 发表时间: 2016
• 作者: 赤司壮一郎;Khandaker Ahtesham Ahmed;澤 智裕;小野勝彦;津々木博康;井田智章;藤井重元;赤池孝章
• 通讯作者: 赤池孝章

タンパク質ポリチオール化による親電子シグナル制御

通过蛋白质多硫醇化控制亲电信号

• 发表时间: 2015
• 作者: 赤司壮一郎;笠松真吾;ジョン ミンギョン;松永哲郎;井田智章;藤井重元;本橋ほづみ;澤 智裕;熊谷嘉人;赤池孝章
• 通讯作者: 赤池孝章

Synthesis and Characterization of 8-Nitroguanosine 3′,5′-Cyclic Monophosphorothioate Rp-Isomer as a Potent Inhibitor of Protein Kinase G1α

作为蛋白激酶 G1α 有效抑制剂的 8-硝基鸟苷 3′,5′-环单硫代磷酸酯 Rp-异构体的合成和表征

• DOI: 10.1248/bpb.b16-00880
• 发表时间: 2017
• 期刊: Biological and Pharmaceutical Bulletin
• 影响因子: 2
• 作者: Ahmed KA;Zhang T;Ono K;Tsutsuki H;Ida T;Akashi S;Miyata K;Oike Y;Akaike T;Sawa T.
• 通讯作者: Sawa T.