新しい生体超分子S8環八超硫黄の発見と生理機能解明

新型生物超分子S8环8-超硫的发现及其生理功能的阐明

• 批准号: 22K19397
• 负责人: 赤池 孝章
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19397/
• 关键词: 超硫黄分子; S8硫黄; 超硫黄分子カプセル

驚くべきことに、火山地帯など極限環境に見られる環状化硫黄S8(環八超硫黄)が、ヒト・動物の生体内で積極的に合成され極めて豊富に検出された。これは、無機硫黄分子であるS8環八超硫黄が、生命進化論と生命現象に深く関わることを示す生物学・生命科学における極めて大きな発見である。本研究では、超硫黄分子カプセルを用いて新たに開発した超硫黄解析により、生体内S8の代謝経路その生理機能の全容を解明する。さらに、超硫黄分子カプセルの組織、細胞、オルガネラ(特に、ミトコンドリア)への選択的ターゲットとDDSにより、高等生物において今回初めて発見されたS8超硫黄の真の生理機能を解明する。当該年度では、超硫黄分子カプセルを用いることにより、各種培養細胞系および動物組織(マウス)におけるS8の細胞・生体内検出に成功した。すなわち、マウス線維芽細胞MEFを超硫黄ドナーであるグルタチオントリスルフィドGSSSGで処理すると細胞内のS8レベルが顕著に上昇し、さらに、これは超硫黄の酸化代謝酵素であるSQR (sulfide:quione reductase)により代謝維持されていることを見出した。さらに、驚くべきことに、活性酸素産生酵素であるNOX(NADPH oxidase)やNO合成酵素(NOS)が、実際は、NADPHの電子・プロトンを優先的に超硫黄(GSSSG)に渡して超硫黄の伸長反応(catenation, カテネーション)を触媒してS8産生酵素(S8 synthase)として機能していることを明らかにした。

令人惊讶的是，在火山区等极端环境中发现了自行车的硫S8（八硫代硫磺），在人类和动物生物生物体中被积极合成和检测。这是生物学和生命科学中极为重要的发现，它表明无机硫分子S8环八硫硫磺与生命进化和生命现象深深相关。在这项研究中，我们将通过使用超硫分子胶囊新开发的超硫酸分析来阐明S8在体内代谢途径的完整生理功能。此外，将在组织，细胞和细胞器（尤其是线粒体）上的超硫硫磺分子胶囊的选择性靶向和DDS阐明至最早在高等生物体中发现的S8 Supersulfur的真正生理功能。在这个财政年度，通过使用UltraSulfur分子胶囊，在各种培养的细胞系和动物组织（Mouses）中对S8的细胞和体内检测成功。换句话说，将小鼠成纤维细胞MEF用谷胱甘肽Trisulfide GSSSG（supersulfur供体）处理，细胞中的S8水平显着升高，此外，发现这是由Ultrasulfur氧化氧化氧化酶酶（Quione sqr（quiione reduce）维持的。 Furthermore, it has been discovered that reactive oxygen-producing enzymes NOX (NADPH oxidase) and NO synthase (NOS) actually preferentially pass electrons and protons of NADPH to supersulfur (GSSG) to catalyze the supersulfur catalytic catenation to supersulfur to supersulfur to function as S8-producing enzymes (S8 synthase).

项目成果

Subtilase cytotoxin from Shiga-toxigenic Escherichia coli impairs the inflammasome and exacerbates enteropathogenic bacterial infection.

• DOI: 10.1016/j.isci.2022.104050
• 发表时间: 2022-04-15
• 期刊: iScience
• 影响因子: 5.8
• 作者: Tsutsuki H;Zhang T;Yahiro K;Ono K;Fujiwara Y;Iyoda S;Wei FY;Monde K;Seto K;Ohnishi M;Oshiumi H;Akaike T;Sawa T
• 通讯作者: Sawa T

The physiological functions of cyclic octa-sulfur (S8) formed endogenously in diverse organisms including mammals

环八硫（S8）在包括哺乳动物在内的多种生物体中内源形成的生理功能

• 发表时间: 2022
• 作者: Tsutsuki Hiroyasu;Zhang Tianli;Yahiro Kinnosuke;Ono Katsuhiko;Fujiwara Yukio;Iyoda Sunao;Wei Fan-Yan;Monde Kazuaki;Seto Kazuko;Ohnishi Makoto;Oshiumi Hiroyuki;Akaike Takaaki;Sawa Tomohiro.;赤池孝章;Takaaki Akaike;Takaaki Akaike
• 通讯作者: Takaaki Akaike

Cysteine hydropersulfide reduces lipid peroxidation and protects against myocardial ischaemia-reperfusion injury - Are endogenous persulfides mediators of ischaemic preconditioning?

• DOI: 10.1016/j.redox.2023.102605
• 发表时间: 2023-04
• 期刊: REDOX BIOLOGY
• 影响因子: 11.4
• 作者: Griffiths, Kayleigh;Ida, Tomoaki;Morita, Masanobu;Lamb, Reece J.;Lee, Jordan J.;Frenneaux, Michael P.;Fukuto, Jon M.;Akaike, Takaaki;Feelisch, Martin;Madhani, Melanie
• 通讯作者: Madhani, Melanie

咳の流量2倍で約100倍の微小なエアロゾルが発生!?

咳嗽流速加倍会产生大约 100 倍的微小气溶胶！？

National Institute of Oncology(ハンガリー)

国家肿瘤研究所（匈牙利）