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はじめに

千葉大学大学院薬学研究院の研究チームは、体内に存在する有害な活性硫黄種（Reactive Sulfur Species: RSS）がどのように無毒化され、尿として体外に排出されるのか。その新たなメカニズムを解明しました。この研究は群馬大学や東邦大学と連携して行われ、2026年4月1日に学術誌『Redox Biology』に結果が発表されました。

研究の背景

活性硫黄種は生体にとって重要な役割を果たしますが、その蓄積が過剰になると細胞に対する毒性を発揮します。これまで活性硫黄種は主にミトコンドリア内の酸化酵素によって分解されると考えられてきました。しかし、酸化ストレスが強い状況下では、その他の安全な無毒化メカニズムの存在が仮定されてきました。これらのプロセスの詳細はこれまで明らかにされていませんでした。

研究成果のポイント

1. メチル化経路の発見

本研究では、メチル化に関与する酵素TPMT（チオプリンS-メチルトランスフェラーゼ）が、RESSをメチル化することを初めて特定しました。この反応は三段階の経路を通じて進行し、最終的に無毒で揮発性の化合物TMS（トリメチルスルホニウム）として排出されます。このメカニズムにより、活性硫黄種の無毒化経路が新たに明らかになりました。

2. 二重制御のメカニズム

従来知られていた酸化経路とは別に、メチル化経路も並行して存在することが示されました。これにより、無毒化過程における二重制御機構が確認され、状況に応じて効果的に機能するセーフガードとしての役割を果たすことが示唆されました。

3. 基質選択性の解析

計算科学的解析を通じて、TPMTが特定のRSSを優先的にメチル化するメカニズムを明らかにすることに成功しました。興味深いことに、メチル化効率は、分子の電気的性質以上に、酵素の活性部位における「立体障害」に依存していることが判明しました。

今後の展望

この研究の成果は、活性硫黄のメチル化と排出のメカニズムの解明だけでなく、医療分野への応用も期待されます。特に、TPMTの活性が低い個体における健康リスクを評価した個別化医療の可能性が考えられます。また、RSSを放出する薬剤の効果を向上させたり、副作用を軽減する新たな治療法の開発も期待されています。

まとめ

本研究によって、活性硫黄種の無毒化と排出のメカニズムが解明され、基礎生物学や医療への応用が見込まれます。今後、TPMTの欠損モデルを用いて活性硫黄の制御メカニズムを理解し、関連する生理的及び病理的変化の解明に努めていきます。

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