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鳥類の環境化学物質の感受性は食性が決定するか? 鳥類の解毒機構の進化を探る。

Research Project

Project/Area Number 11J01864
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied veterinary science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

渡邉 研右  北海道大学, 大学院獣医学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords鳥類 / 異物代謝 / シトクロムP450 / 種差 / 進化 / ワルファリン / 化学物質感受性
Research Abstract

異物代謝酵素シトクロムP450 (CYP)は、環境汚染化学物質に対する感受性を決定する重要な要因の一つでる。昨年度、3種の鳥類(ニワトリ、シチメンチョウ、キンカチョウ)を用いて、鳥類CYP遺伝子を網羅的に同定・分類した。さらに、鳥類異物代謝上重要なCYP分子種を特定するため、ニワトリ肝臓を用いてmRNA発現量解析を行い、CYP2C45が高発現していることを明らかにした。現在は、CYPのタンパク質発現量解析と分子種間での発現量比較を目的としてLC-MS/MSを用いた定量系の構築に取り組んでいる。複数の野生鳥類種についてCYPタンパク質発現量の定量解析を行うことで、鳥類の異物代謝機構とその種差の解明につながると考えられる。
鳥類CYPの解析と並行して、殺鼠剤ワルファリンに対する鳥類種間での感受性の種差の解明に取り組んだ。本年度は、ワルファリンの標的であるビタミンK還元酵素(VKOR)について詳細な検討を行った。VKOR活性は、哺乳類ではVKORC1 (C1)とVKORC1L1 (L1)という二つの酵素により、肝臓で高発現しているC1はワルファリンによる阻害を強く受ける一方、低発現であるL1はワルファリンによる阻害をほとんど受けない。ニワトリにおいてはVKOR活性がワルファリン抵抗性であることを先に明らかにしていたため、①ニワトリではL1が高発現している、もしくは、②ニワトリC1は阻害を受けにくいアミノ酸配列・立体構造をとっている、という二つの可能性について検討を行っている。まず、Eadie-Hofsteeプロットを用いた代謝活性の解析により、ニワトリにおいても二つの酵素が関与していることが示唆された。また、肝臓のmRNA発現量解析ではL1もC1と同程度の発現を示したため、今後タンパク質発現量の解析と、異種発現系を用いたニワトリC1、L1に関する機能解析を進める予定である。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Avian Cytochrome P450 (CYP) 1-3 Family Genes : Isoforms, Evolutionary Relationships, and mRNA Expression in Chicken Liver2013

    • Author(s)
      Kensuke P WATANABE, et al.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 8(9) Issue: 9 Pages: e75689-e75689

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0075689

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Organochlorine pesticides and heavy metals in fish from Lake Awassa, Ethiopia : Insights from stable isotope analysis2012

    • Author(s)
      Yared Beyene YOHANNES, et al.
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 91 Issue: 6 Pages: 857-863

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2013.01.047

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparative metabolism of warfarin in rats and chickens2011

    • Author(s)
      Aksorn Saengtienchai
    • Journal Title

      Poultry Science

      Volume: 90 Issue: 12 Pages: 2775-2781

    • DOI

      10.3382/ps.2010-01257

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Species difference of warfarin sensitivity among birds can be explained by the two enzymes, cytochrome P450 and vitamin K epoxide reductase2013

    • Author(s)
      Kensuke P WATANABE, et al.
    • Organizer
      10th International ISSX Meeting
    • Place of Presentation
      The Westin Harbour Castle(カナダ)
    • Year and Date
      2013-09-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Avian features of CYP 1-3 genes2013

    • Author(s)
      Kensuke WATANABE
    • Organizer
      Recent Advances in Research on Environmental Toxicology by Young Researchers from African
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2013-02-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 鳥類CYP遺伝子の網羅的同定・分類と、ニワトリの異物代謝で重要なシトクロムP450分子種の特定2013

    • Author(s)
      渡邉研右, 他
    • Organizer
      2013年度 P450/UGT/SULT研究会
    • Place of Presentation
      フェニックス・シーガイア・リゾート(宮崎県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] The identification of the important CYP isoforms in avian xenobiotics metabolism and its species among bird species2012

    • Author(s)
      Kensuke WATANABE
    • Organizer
      The 6th International Congress of Asian Society of Toxicology
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県)
    • Year and Date
      2012-07-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 鳥類異物代謝における重要なCYP分子種の特定とその種差の解明2012

    • Author(s)
      渡邉研右
    • Organizer
      第39回日本毒性学会学術年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県)
    • Year and Date
      2012-07-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of chicken CYP1-4 : mRNA expressions and genomic analysis2012

    • Author(s)
      Kensuke WATANABE
    • Organizer
      11th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
    • Place of Presentation
      科学博物館(イタリア、トリノ市)
    • Year and Date
      2012-06-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 鳥類におけるI相およびII相反応の特徴と種差2012

    • Author(s)
      河田みなみ
    • Organizer
      第153回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ(さいたま市)
    • Year and Date
      2012-03-28
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 鳥類におけるワルファリン感受性決定要因とその種差の解明2011

    • Author(s)
      渡邉研右
    • Organizer
      第25回北海道薬物作用談話会
    • Place of Presentation
      酪農学園大学(江別市)
    • Year and Date
      2011-07-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://tox.vetmed.hokudai.ac.jp/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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