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線虫を用いたビタミンB12欠乏による代謝異常症の分子栄養学的メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 14J05387
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Food science
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

美藤 友博  鳥取大学, 農学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,170,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsビタミンB12 / 線虫 / 酸化ストレス / 抗酸化物質 / 認知機能障害 / 神経障害
Outline of Annual Research Achievements

現在、世界に先駆けて超高齢社会に突入した我が国において、高齢者で多発するビタミンB12(B12)欠乏性神経障害(特に認知機能障害)の予防法・治療法の開発が求められている。本研究ではヒトのモデル生物である線虫(Caenorhabditis elegans)を用いて、B12欠乏性神経障害の発症機構の解明を目的としている。
これまでにB12の欠乏は線虫に著しい酸化ストレス障害を及ぼし、顕著な学習能の低下を引き起こすことを明らかにした。平成27年度はB12欠乏線虫の学習能の低下に焦点を当て、さらに詳細に線虫の学習能を解析した結果、B12の欠乏は線虫の学習の獲得には影響を及ぼさないが、記憶の保持能を著しく低下させることを明らかにした。このB12欠乏線虫に抗酸化物質であるビタミンC、ビタミンEおよびグルタチオンを添加すると、B12欠乏線虫の酸化ストレス障害はコントロール線虫レベルにまで解消され、記憶の保持能の低下が約50%緩和されることも明らかにした。以上の結果から、B12欠乏線虫の記憶の保持能の低下の約50%は酸化ストレス障害により引き起こされていることが明らかになった。
さらにB12欠乏線虫の記憶の保持能の低下には酸化ストレス以外の因子が存在することが推測され、記憶の保持に関与するN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体に着目した。本研究において、B12欠乏線虫ではNMDA受容体の活性調節を行うポリアミンの代謝異常を見出してた。そこで、B12欠乏線虫にポリアミンを添加し、記憶の保持能を評価したところ、有意な回復は認められなかった。また、B12欠乏線虫にNMDA受容体の拮抗阻害薬を添加し同様の評価を行ったところ、B12欠乏線虫の記憶の保持能の低下が約20%抑制された。以上の結果より、B12欠乏性神経障害は複合的要因により誘発されることが明らかになった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] A dodecylamine derivative of cyanocobalamin potently inhibits the activities of cobalamin-dependent methylmalonyl-CoA mutase and methionine synthase of Caenorhabditis elegans2014

    • Author(s)
      Tomohiro Bito, Yukinori Yabuta, Tsuyoshi Ichiyanagi, Tsuyoshi Kawano, Fumio Watanabe
    • Journal Title

      FEBS Open Bio

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 722-729

    • DOI

      10.1016/j.fob.2014.07.008

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dodecylamine derivative of hydroxocobalamin acts as a potent inhibitor of cobalamin-dependent methionine synthase in mammalian cultured COS-7 cells2014

    • Author(s)
      Tomohiro Bito, Mariko Yasui, Toshio Iwaki, Yukinori Yabuta, Tsuyoshi Ichiyanagi, Ryoichi Yamaji, Yoshihisa Nakano, Hiroshi Inui, Fumio Watanabe
    • Journal Title

      Food and Nutrition Sciences

      Volume: 5 Issue: 14 Pages: 1318-1325

    • DOI

      10.4236/fns.2014.514143

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ビタミンB12欠乏線虫(Caenorhabditis elegans)のオルニチン代謝異常の解析2015

    • Author(s)
      美藤友博、藪田行哲、河野強、渡邉文雄
    • Organizer
      第88回 日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド (兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ビタミンB12欠乏が線虫(C. elegans)の学習能と記憶保持能に及ぼす影響2015

    • Author(s)
      美藤友博、藪田行哲、河野強、渡邉文雄
    • Organizer
      第43回 日本農芸化学会中四国支部大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学農学部 (愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-09-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ビタミンB12欠乏線虫(Caenorhabditis elegans)のオルニチン代謝の解析2015

    • Author(s)
      美藤友博、藪田行哲、河野強、渡邉文雄
    • Organizer
      日本ビタミン学会第67回大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂 (奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2015-06-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ビタミンB12欠乏線虫(Caenorhabditis elegans)のオルニチン代謝の解析2015

    • Author(s)
      美藤友博、薮田行哲、河野強、渡邉文雄
    • Organizer
      日本ビタミン学会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2015-06-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Vitamin B12 deficiency in Caenorhabditis elegans results in sever oxidative stress, leading to learning & memory impairment2015

    • Author(s)
      Tomohiro Bito, Taihei Misaki, Yukinori Yabuta, Tsuyoshi Kawano, Fumio Watanabe
    • Organizer
      The 12th Asian Congress of Nutrition
    • Place of Presentation
      PACIFICO Yokohama, Kanagawa, Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2015-05-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Vitamin B12 deficiency in Caenorhabditis elegans results in severe oxidative stress, leading to learning & memory impairment2015

    • Author(s)
      Bito T, Misaki T, Yabuta Y, Kawano T, Watanabe F.
    • Organizer
      12th Asian congress of Nutrition
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa, Japan)
    • Year and Date
      2015-05-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ビタミンB12欠乏線虫(Caenorhabditis elegans)のアミノ酸及びポリアミン代謝異常について2015

    • Author(s)
      美藤友博、薮田行哲、河野強、渡邉文雄
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市)
    • Year and Date
      2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Vitamin B12 deficiency causes severe oxidative stress in Caenorhabditis elegans2014

    • Author(s)
      Tomohiro Bito, Yukinori Yabuta, Tsuyoshi Kawano, Fumio Watanabe
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural, Food, Environmental and Life Sciences in Asia, 2014
    • Place of Presentation
      Ladena Condominium, Chuncheon, Korea
    • Year and Date
      2014-10-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A dodecylamine derivative of cyanocobalamin potently inhibits the activities of cobalamin-dependent methylmalonyl-CoA mutase and methionine synthase of Caenorhabditis elegans2014

    • Author(s)
      Tomohiro Bito, Yukinori Yabuta, Tsuyoshi Ichiyanagi, Tsuyoshi Kawano, Fumio Watanabe
    • Organizer
      ICC-04-The Fourth International Conference on Cofactors
    • Place of Presentation
      Casa della Musica, Parma, Italy
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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