メチル水銀によるレドックス制御因子の変動を起点とした神経機能変化の素過程解明

从甲基汞引起的氧化还原控制因子的变化出发，阐明神经功能变化的基本过程

基本信息

批准号：
21K06572
负责人：
鵜木隆光
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institute for Minamata Disease
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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

项目摘要

メチル水銀（MeHg）による神経系への毒性機序の探究において生体のレドックス（酸化還元）変動は不可欠の概念である。我々は高い求核性を有する活性イオウ分子（Reactivesulfurspecies,RSS）を介したレドックス恒常性維持機構を明らかとしてきた。RSS中のサルフェン硫黄はタンパク質のシステイン残基にも易転移し当該部位をポリイオウ化することから、多彩な機能制御を行うことが推察される。そこで本研究はポリイオウ化を介したタンパク質の機能制御に焦点を当て、神経細胞における特異的分子のポリイオウ化被修飾状態の変動がもたらす機能変化をシグナル毒性と細胞機能と紐づける試みにより、MeHg毒性機序解明の新たな研究戦略開拓に挑む。昨年度に実験系を最適化したプルダウンアッセイ系を用い、タンパク質のポリイオウ化を解析した。ヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞抽出液のポリスルフィドモデル化合物（Na2S3）処理により増加するタンパク質のポリイオウ化はMeHgの添加により減少したことから、RSSからタンパク質のチオール基へと転移したサルフェン硫黄がMeHgにより奪取されることが示唆された。培地にNa2S3またはMeHgを添加して曝露を行ったSH-SY5Y細胞を用いて同様の解析を行った。その結果、細胞内ポリイオウ化タンパク質の蛍光染色強度はNa2S3曝露により増加した一方、MeHg曝露による明確な減少は認められなかった。しかしポリイオウ化修飾が報告されているGAPDHを特異的に検出したところ、MeHg曝露細胞についてそのポリイオウ化の減少が確認されたことから、MeHgによりサルフェン硫黄を奪取されるポリイオウ化タンパク質には特異性が存在することが示唆された。

活生物体的氧化还原变化是探索甲基汞（MEHG）在神经系统中的毒性机制的重要概念。我们已经通过高度亲核活性硫分子（RSS）发现了一种氧化还原稳态维持的机制。 RSS中的亚硫硫很容易转移到蛋白质的半胱氨酸残基上，并将其多硫化位点溶解，该位点被推断为各种功能控制。因此，这项研究的重点是通过多硫化来调节蛋白质功能，并试图连接由信号毒性和细胞功能的多硫化细胞的特定分子变化状态引起的功能变化，从而探索新的研究策略以阐明MEHG毒性的机制。去年，我们使用优化实验系统的下拉测定系统分析了蛋白质的多硫化。通过添加MEHG，通过用多硫化物模型化合物（NA2S3）处理多硫化物模型化合物（Na2s3），通过添加MEHG来减少多硫化蛋白的多硫化物多硫化，这表明MEHG将硫硫从RSS转移到蛋白质的硫醇基团。使用暴露于NA2S3或MEHG的SH-SY5Y细胞进行相同的分析。结果，随着NA2S3暴露，细胞内多硫化蛋白的荧光染色强度增加，而没有观察到MEHG暴露的明显减少。但是，当据报道被据报道的GAPDH被确认以减少暴露于MEHG暴露的细胞中的多硫化，这表明MEHG去除的硫硫硫硫酸蛋白中存在特异性。

项目成果

期刊论文数量（7）

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科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Spatio-temporal distribution of reactive sulfur species during methylmercury exposure in the rat brain

大鼠脑内甲基汞暴露期间活性硫物种的时空分布

DOI：
10.2131/jts.47.31
发表时间：
2022
期刊：
The Journal of Toxicological Sciences
影响因子：
0
作者：
Unoki Takamitsu;Akiyama Masahiro;Shinkai Yasuhiro;Kumagai Yoshito;Fujimura Masatake
通讯作者：
Fujimura Masatake

メチル水銀曝露による脳中水銀蓄積と中毒症状は活性イオウ分子産生酵素CSEにより抑制される

活性硫分子产生酶 CSE 可抑制甲基汞暴露引起的脑汞积累和中毒症状