理化学研究所、冈山大学
日本原子能研究开发机构、综合科学研究机构
理化学研究所(理研)放射光科学研究中心生物系光束线基础组的竹下浩平研究员、冈山大学学术研究院教育学领域的大守伊织教授、日本原子能研究开发机构物质科学研究中心强相关材料物性研究小组的中川洋研究主管、综合科学研究机构中子科学中心的冈崎伸生副主任工程师等人组成的共同研究小组发现,在体内对氧化还原反应起着重要作用的蛋白质“硫氧还蛋白”的突然变异引起了脑神经变性和慢性肾病这一机制,运用功能解析、X射线晶体结构解析、分子动力学模拟,首次阐明。
这是一项重要的研究成果,有助于理解氧化应激相关疾病和开发新治疗方法。
硫氧还蛋白是支持多种生命现象的不可缺少的氧化还原蛋白质。有报道称,这些微小的变异会导致小鼠的青春期脑神经变性和伴随年龄增长的肾脏损伤,但其发病机制尚不清楚。在本研究中,硫氧还蛋白变异周边的波动变大,其结构变得不稳定。结果表明,硫氧还蛋白本身的氧化还原作用显著降低,引起脑神经变性和慢性肾病。
本研究成果发表在科学杂志『Biochimica et Biophysica Acta - General Subjects』在线版(9月19日)上。
■论文信息
<题目>
The F54L mutation of Thioredoxin shows protein instability and increased fluctuations of the catalytic center
<作者名>
Takumi Baba, Go Ueno, Chika Ohe, Shuku Saji, Sachiko Yamamoto, Masaki Yamamoto, Hiroshi Nakagawa, Nobuo Okazaki, Mamoru Ouchida, Iori Kawasaki-Ohmori, Kohei Takeshita
<杂志>
Biochimica et Biophysica Acta - General Subjects
<DOI>
10.1016/j.bbagen.2025.130860
■研究支援
本研究以日本学术振兴会(JSPS)科学研究费补助事业基础研究(C)“关于因氧化应激引起的神经细胞死亡和癫痫发病机制的多层解析(研究代表:大守伊织)”、日本医疗研究开发机构(AMED)生命科学、创药研究支援基础事业(BINDS)“创药等生命科学研究相关结构解析平台的支援与高度化(SPring-8/SACLA中的蛋白质立体结构解析的支援及高度化)(研究代表:山本雅贵)”支援下实施。
<详细研究内容>
导致神经和肾脏疾病的氧化还原蛋白的结构波动-揭示硫氧还蛋白的突变是疾病的原因
<咨询窗口>
<关于研究>
理化学研究所 放射光科学研究中心 生物系光束线基础组
研究员竹下浩平
冈山大学 学术研究院 教育学域
教授大守伊织