超硫黄分子によるミトコンドリア機能制御：硫黄呼吸の新たな展開

超硫分子控制线粒体功能：硫呼吸的新进展

基本信息

批准号：
22K06893
负责人：
松永哲郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

研究代表者らはこれまで、システインパースルフィド(CysSSH)に代表される超硫黄分子の生体内生成を見出し、高い求核性によって多彩なレドックスシグナル応答に関与することを明らかにしてきた。その過程において、超硫黄分子の主要な生成系として、タンパク質翻訳に関わるシステイニルtRNA合成酵素(CARS)を同定し、加えて、CARS由来の超硫黄分子がミトコンドリア膜電位形成に関与すること、すなわち、真核生物・ヒトにおいて硫黄呼吸が存在する可能性を見出した。ごく最近、驚くべきことに、火山の噴火口など、天然に見られる硫黄同素体である環状S8硫黄が、哺乳類細胞において生成され、ミトコンドリアの硫黄呼吸に関与する可能性が判明した。本研究課題では、応募者が独自に開発したシングル(単一)ミトコンドリア機能解析法を用いて、超硫黄分子によるミトコンドリア機能制御の分子機構の解明に向けた基盤研究を行う。昨年度までの解析により、超硫黄分子カプセルを用いて、広く自然界に存在する環化八硫黄（cyclic-octa-sulfur, S8）が哺乳類・ヒトの生体内において、当初の想定を超える高濃度で蓄積していることが判明した。さらに、シングルミトコンドリア解析により、環状S8硫黄がヒト細胞におけるミトコンドリアの硫黄呼吸に関与する可能性を見出した。真核生物・哺乳類における硫黄呼吸の存在は、今後の硫黄生物学のパラダイムシフトの一役を担う課題研究として極めて重要である。

研究人员先前已经发现了超硫分子的体内产生，例如半胱氨酸过硫化物（Cyssssh），并揭示了它们的高核性与多种氧化还原信号反应有关。在此过程中，我们鉴定出与蛋白质翻译有关的半胱氨酸tRNA合酶（CAR）作为超硫分子的主要生产系统，发现源自汽车的超硫分子与线粒体膜电位的形成有关最近，已经发现，可以在哺乳动物细胞中产生一种天然存在的硫同硫同硫的硫酸硫，例如火山坑，并参与线粒体硫呼吸。在本研究主题中，我们将进行旨在阐明使用申请人独立开发的单个（单个）线粒体功能分析方法来阐明通过超硫分子控制线粒体功能的分子机制。直到去年，分析表明，自然界广泛存在的环状含量（S8）在哺乳动物和人类中积累了比使用超硫分子胶囊最初预期的浓度更高。此外，单线粒体分析表明，环状S8硫可能与人类细胞中线粒体硫的呼吸有关。真核生物和哺乳动物中硫呼吸的存在非常重要，这是一个研究主题，将在未来的硫生物学中发挥作用。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Shining a light on SSP4: A comprehensive analysis and biological applications for the detection of sulfane sulfurs.

DOI：
10.1016/j.redox.2022.102433
发表时间：
2022-10
期刊：
REDOX BIOLOGY
影响因子：
11.4
作者：
Shieh, Meg;Ni, Xiang;Xu, Shi;Lindahl, Stephen P.;Yang, Moua;Matsunaga, Tetsuro;Flaumenhaft, Robert;Akaike, Takaaki;Xian, Ming
通讯作者：
Xian, Ming

環化超硫黄分子の生体内検出とエネルギー代謝機能の解明

环化超硫分子的体内检测和能量代谢功能的阐明

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
松永哲郎;守田匡伸;井田智章;高田剛;Jung Minkyung;吉沢道人;本橋ほづみ;赤池孝章
通讯作者：
赤池孝章

ミトコンドリアの硫黄代謝解析

线粒体硫代谢分析

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
松永哲郎;守田匡伸;井田智章;高田剛;Jung Minkyung;吉沢道人;本橋ほづみ;赤池孝章;松永哲郎
通讯作者：
松永哲郎

ミトコンドリアにおける超硫黄分子依存的エネルギー代謝機構の解明

阐明线粒体中超硫分子依赖性能量代谢机制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
松永哲郎;守田匡伸;井田智章;Jung Minkyung;高田剛;吉沢道人;本橋ほづみ;赤池孝章
通讯作者：
赤池孝章

Helicobacter cinaediの超硫黄代謝を介した持続的な骨髄内感染機構の解明

华人螺杆菌超硫代谢介导的持续性髓内感染机制的阐明

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
松永哲郎;守田匡伸;西村明;井田智章;澤智裕;本橋ほづみ;河村好章;赤池孝章
通讯作者：
赤池孝章

DOI：
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通讯作者：
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发表时间：
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0
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通讯作者：
橋本祐輔，野村隆浩，谷本弘一，富田治芳