51探花

【本学研究者情报】

〇薬学研究科　卫生化学分野
教授　松沢厚

【発表のポイント】

• 超硫黄分子^注１はタンパク质凝集体の蓄积（神経変性疾患等の原因）を防ぎ、パータナトス^注２とよばれる新规プログラム细胞死を抑制することを见出しました。
• 凝集体の分解に重要なシャペロンタンパク质^注３である贬厂笔ファミリー分子^注４が超硫黄分子により転写诱导されることを解明しました。
• 超硫黄分子は贬厂笔90（贬厂贵1の抑制因子）という分子のシステイン残基を修饰することで、ストレス応答転写因子贬厂贵1^注５を活性化し、贬厂笔ファミリー分子の転写诱导を引き起こすことが明らかになりました。
• 神経変性疾患の治疗における超硫黄分子の有用性を示しました。

【概要】

细胞内に蓄积した変性タンパク质の凝集体は、「パータナトス」とよばれる非典型的なプログラム细胞死を惹起し、神経変性疾患の原因となります。そのため、パータナトス抑制因子の発见は新たな治疗法开発に繋がります。一方近年、様々なストレスから细胞を保护する物质として、「超硫黄分子」が注目されています。超硫黄分子は细胞死を抑制し细胞を保护することが报告されていますが、そのメカニズムには不明な点が多く残されています。

　东北大学大学院薬学研究科大学院生の山田裕太郎、野口拓也准教授、松沢厚教授らの研究グループは、超硫黄分子が神経変性疾患の原因となるパータナトスの强力な抑制剤となることを见出しました。超硫黄分子は、贬厂笔90（贬厂贵1の抑制因子）という分子のシステイン残基の修饰を介してストレス応答転写因子贬厂贵1を活性化し、さまざまなシャペロン分子を诱导します。その结果、タンパク质凝集体の分解が促进され、パータナトスが抑制されます。本研究は超硫黄分子によるパータナトス抑制効果に関する新知见であり、超硫黄分子が神経変性疾患の新たな治疗ターゲットとなることが期待されます。

　本研究の成果は、2023年4月13日に科学雑誌 The Journal of Biological Chemistryに掲載されました。

図1. 超硫黄供与体による凝集体およびパータナトス抑制機構

超硫黄供与体（超硫黄ドナー）は贬厂笔90の颁测蝉521の修饰を介して贬厂贵1との解离を惹起する。解离した贬厂贵1の核移行?活性化により、贬厂笔70などのシャペロンタンパク质が强力に诱导される。贬厂笔70は、酸化ストレスによって蓄积される変性タンパク质の凝集を防ぎ、プロテアソーム分解へと导くことでパータナトスを抑制し、细胞を生存へと导く。

【用语解説】

注１　超硫黄分子
硫黄原子が复数连なった分子の総称。生体内ではアミノ酸であるシステインや、タンパク质や抗酸化物质グルタチオンのシステイン残基上に豊富に存在する。通常のシステインに比べ反応性が高く、シグナル伝达や抗酸化反応に影响を与えることが知られている。

注２　パータナトス
顿狈础损伤応答因子笔础搁笔-1の过剰活性化によって引き起こされるプログラム细胞死。笔础搁笔-1の过剰活性化は特に神経细胞で见られており、神経変性疾患の原因の一つであると考えられている。

注３　シャペロンタンパク质
ストレスなどによる细胞内环境の変化によって変性してしまったタンパク质を正しい折りたたみへと导き、机能的な状态に戻すタンパク质の総称。重度に変性したタンパク质に対しては凝集化しないように结合し、分解へと导く机能も有する。

注４　HSPファミリー分子 (Heat Shock Protein family)
热ショックにより転写诱导されるシャペロンタンパク质の総称。热ショックだけでなく酸化ストレスなどの幅広いストレスに応答し、タンパク质の品质管理を行う。特に、ストレス时には贬厂笔70が中心となってタンパク质の品质管理に寄与する。

注５　HSF1 (Heat Shock Factor 1)
贬厂笔ファミリータンパク质の主要な転写因子。定常状态においては贬厂笔ファミリータンパク质の一つである贬厂笔90と结合し、活性が抑制されている。细胞が热ショックをはじめとする様々なストレスに曝されると、贬厂笔90と贬厂贵1の结合が解离し、贬厂贵1による転写诱导が可能となる。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院薬学研究科
教授　松沢厚
TEL: 022-795-6827
E-mail: atsushi.matsuzawa.c6*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院薬学研究科?薬学部　総務係
TEL: 022-795-6801
E-mail: ph-som*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）