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Study of purification technology of mycotoxin contaminated food using human drug metabolizing enzyme

Research Project

Project/Area Number 15K12354
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Eating habits
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Imaishi Hiromasa  神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 教授 (50223318)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsアフラトキシン / P450 / CYP3A4 / 解毒 / シトクロムP450 / 変異原性 / 大腸菌
Outline of Final Research Achievements

Aflatoxin B1 (AFB1) is a kind of mycotoxin mainly produced by Aspergillus flavus (A. flavus), and is known to have extremely high mutagenicity and carcinogenicity. In this study, we tried to develop a method to detoxify AFB1 under normal temperature and pressure by using human drug metabolizing enzyme. Human CYP3A4 is the main enzyme that converts AFB1 into aflatoxin B1-8,9-epoxide (AFBO) with high carcinogenicity in vivo. On the other hand, since AFBO is a very unstable reaction intermediate, it is known that AFBO is spontaneously decomposed into AFB1-8,9-dihydrodiol in about 5 seconds in vitro and loses mutagenicity promptly. In this study, we succeeded in preventing food poisoning caused by AFB1 by transiently converting AFB1 into highly toxic AFBO in vitro using E. coli that expresses human CYP3A4.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アフラトキシンB1(AFB1)は、主にAspergillus flavus (A.flavus) により産生されるマイコトキシンの一種で、極めて高い変異原性、発がん性を持つことが知られている。これまで、放射線照射や酸処理などを用いた汚染食品中のアフラトキシン分解法が試みられてきた。しかしながら、これらの方法では食品成分に対する損傷が大きい事から、いずれも有効なAFB1の減毒法とはなっていない。そこで本研究では、ヒトの薬物代謝酵素を利用することで、常温・常圧下でAFB1を解毒する手法を開発した。これら一連の結果は、将来のカビ毒による被害を著しく低減できる可能性を示している。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (13 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Metabolism of steroids by cytochrome P450 2C9 variants2018

    • Author(s)
      Uno T, Nakano R, Kitagawa R, Okada M, Kanamaru K, Takenaka S, Uno Y, Imaishi H.
    • Journal Title

      Biopharm Drug Dispos

      Volume: 39, Issue: 8 Pages: 371-377

    • DOI

      10.1002/bdd.2153

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    • Author(s)
      Tamaki, S., Yagi, M., Nishihata, Y., Yamaji, H., Shigeri, Y., Uno, T., and Imaishi, H.
    • Journal Title

      J. Microbiol. Biotech.

      Volume: 28 Issue: 3 Pages: 439-447

    • DOI

      10.4014/jmb.1711.11030

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    • Author(s)
      Imaishi H, Goto T.
    • Journal Title

      Pestic Biochem Physiol.

      Volume: 144 Pages: 42-48

    • DOI

      10.1016/j.pestbp.2017.11.003

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    • Author(s)
      Uno, T., Ogura, C., Izumi, C., Nakamura, M., Yanase, T., Yamazaki, H., Ashida, H., Kanamaru, K., Yamagata, H., Imaishi, H.
    • Journal Title

      Biopharm. Drug Dispos

      Volume: 36 Pages: 552-563

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    • Author(s)
      Uno T, Izumi C, Takenaka S, Yanase T, Imaishi H, Kanamaru K, Yamagata H, Kaminishi Y, Itakura T.
    • Journal Title

      Environ Toxicol Pharmacol.

      Volume: 40 Pages: 360-368

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      ISMYCO 2016
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      東京大学本郷
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      2016-11-30
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      河合佑樹,原茅乃,今石浩正
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      第39回日本分子生物 学会年会
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      パシフィコ横浜
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      2016-11-30
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  • [Presentation] 真核生物のP450活性を制御する新規遺伝子の探索と利用2015

    • Author(s)
      河合佑樹,原茅乃,今石浩正
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
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      兵庫県・神戸市・神戸国際展示場
    • Year and Date
      2015-12-01
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  • [Presentation] CYP3A4を用いたマイコトキシン汚染食品浄化技術の開発2015

    • Author(s)
      初田浩志,今石浩正
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      兵庫県・神戸市・神戸国際展示場
    • Year and Date
      2015-12-01
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    • Author(s)
      池田直樹,今石浩正
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
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      兵庫県・神戸市・神戸国際展示場
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      2015-12-01
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  • [Presentation] 潰瘍性大腸炎の新規診断技術の開発2015

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      山本龍一,室井康平,今石浩正
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      兵庫県・神戸市・神戸国際展示場
    • Year and Date
      2015-12-01
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  • [Presentation] 食品成分によるマイコトキシンの毒性抑制に対するヒト遺伝子多型の影響2015

    • Author(s)
      渡辺浩行,室井康平,今石浩正
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      兵庫県・神戸市・神戸国際展示場
    • Year and Date
      2015-12-01
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  • [Presentation] CYP2A6酵素活性変化に関与する新規タンパク性因子のスクリーニングと機能解析に関する研究2015

    • Author(s)
      原茅乃,河合佑樹,今石浩正
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      兵庫県・神戸市・神戸国際展示場
    • Year and Date
      2015-12-01
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  • [Remarks] 神戸大学 環境物質科学研究室

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/rceg-nowstone/index.html

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      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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