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Investigation into the selenium transport and specific retention mechanism in brain

Research Project

Project/Area Number 16K18921
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Environmental and hygienic pharmacy
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

YOSHIDA Sakura  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 助教 (40736419)

Research Collaborator HORI Eriko  
IWATAKA Miho  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsセレン / 代謝 / 脳 / 神経細胞 / 微量元素 / 必須微料栄養素
Outline of Final Research Achievements

Selenium is one of the essential trace elements in various organisms and acts as antioxidative defense in biological systems. In this research, selenotrisulfide (STS), which is the active metabolic form of selenium, was utilized to investigate transport and metabolic pathway of selenium in neuron. After incubation of cultured neuronal cells with low or high molecular mass STS compounds, cellular selenium concentration and activity of selenium-containing protein increased in a selenium concentration dependent manner. These results suggested that thiol exchange reaction between STS and thiol-protein was involved in the selenium transport in neuronal cells. And we also tried to find selenium-binding protein using STS compound and mass spectrometric analysis. Myoglobin was determined as novel selenium binding thiol protein.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

セレンは主に抗酸化因子として生体内で重要な機能を担っている。特に脂質含量が高く,かつ酸素消費が活発な脳においてその機能は重要であり,実際にセレン含有酵素グルタチオンペルオキシターゼ(GPx)活性の低下とアルツハイマー病などの神経変性疾患との関連性が指摘されている。本研究で得られた成果は,セレノトリスルフィドが神経細胞へのセレン輸送に寄与すること,またセレン結合タンパク質としての機能をミオグロビンが有していることを示しており,生体内のセレン代謝を明らかにするための重要な情報である。また,これらの知見は,今後脳内セレンの欠乏と神経変性疾患との関連を明らかにする上でも有用であると考えられる。

Report

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

    (32 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (26 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Cardiac myoglobin participates in the metabolic pathway of selenium in rat2018

    • Author(s)
      HARATAKE Mamoru、Hori Eriko、YOSHIDA Sakura、FUCHIGAMI Takeshi、Nakayama Morio
    • Journal Title

      metallomics

      Volume: 10 Issue: 4 Pages: 614-622

    • DOI

      10.1039/c8mt00011e

    • NAID

      120006988025

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In vitro assessment of bioavailability of selenium from a processed Japanese anchovy, Niboshi2018

    • Author(s)
      Yoshida Sakura、Iwataka Miho、Fuchigami Takeshi、Haratake Mamoru、Nakayama Morio
    • Journal Title

      Food Chemistry

      Volume: 269 Pages: 436-441

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2018.07.033

    • NAID

      120006987997

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Separation of Selenium Species in Japanese Littleneck Clam ‘Asari’ (Ruditapes philippinarum) and In Vitro Assessment of Their Bioavailability2018

    • Author(s)
      Iwataka Miho、Yoshida Sakura、Koga Kaori、Fuchigami Takeshi、Haratake Mamoru、Nakayama Morio
    • Journal Title

      BPB Reports

      Volume: 1 Pages: 40-46

    • NAID

      130007938425

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Selenoprotein L-inspired nano-vesicular peroxidase mimics based on amphiphilic diselenides2018

    • Author(s)
      Uehara Wataru、Yoshida Sakura、Emaya Yui、Fuchigami Takeshi、Haratake Mamoru、Nakayama Morio
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      Volume: 162 Pages: 172-178

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2017.11.063

    • NAID

      120006988056

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  • [Journal Article] Characterization of Selenium Species in the Shijimi Clam2017

    • Author(s)
      Yoshida Sakura、Koga Kaori、Iwataka Miho、Fuchigami Takeshi、Haratake Mamoru、Nakayama Morio
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 65 Issue: 11 Pages: 1045-1050

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-00492

    • NAID

      130006191498

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
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  • [Journal Article] Synthesis of Nanovesicular Glutathione Peroxidase Mimics with a Selenenylsulfide-Bearing Lipid.2016

    • Author(s)
      Haratake M, Tachibana Y, Emaya Y, Yoshida S, Fuchigami T, Nakayama M
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 58-65

    • DOI

      10.1021/acsomega.6b00046

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  • [Presentation] チオール基を介した細胞へのセレン取り込み2019

    • Author(s)
      森 亮輔, 林 里紗子, 吉田 さくら, 淵上 剛志, 原武 衛, 中山 守雄
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      日本薬学会第139年会
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  • [Presentation] 貝類由来セレンの培養細胞による保持挙動の検討2019

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      吉田 さくら, 岩高 美帆, 古賀 香織, 淵上 剛志, 原武 衛, 中山 守雄
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      日本薬学会第139年会
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      吉田 さくら,丸山 洋子,岩高 美帆,淵上 剛志,原武 衛,中山 守雄
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      岩高 美帆,吉田 さくら,淵上 剛志,原武 衛,中山 守雄
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      森 亮輔,林 里紗子,吉田 さくら,原武 衛,淵上 剛志,中山 守雄
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      フォーラム2018 衛生薬学・環境トキシコロジー
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  • [Presentation] A comprehensive analysis of selenium-binding proteins using its reactive metabolic intermediate2018

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      Sakura Yoshida, Eriko Hori, Sakiko Ura, Takeshi Fuchigami,Mamoru Haratake, Morio Nakayama
    • Organizer
      The 7th International Selenium Conference
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Separation and bioavailability of selenium in Asari shellfish2018

    • Author(s)
      Miho Iwataka, Sakura Yoshida, Takeshi Fuchigami, Mamoru Haratake, Morio Nakayama
    • Organizer
      The 7th International Selenium Conference
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A selenium transport function of selenotrisulfide into neuronal cells2018

    • Author(s)
      Ryosuke Mori, Risako Hayashi, Sakura Yoshida, Takeshi Fuchigami, Mamoru Haratake, Morio Nakayama
    • Organizer
      The 7th International Selenium Conference
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 煮干カタクチイワシ中セレンの分析および培養細胞による利用効率の評価2018

    • Author(s)
      吉田 さくら, 岩高 美帆, 淵上 剛志, 原武 衛, 中山 守雄
    • Organizer
      第6回メタロミクス研究フォーラム
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 魚介類由来セレンの培養細胞による利用能評価2018

    • Author(s)
      吉田 さくら,岩高 美帆,丸山 洋子,原武 衛,淵上 剛志,中山 守雄
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ペルオキシダーゼ様活性の創製を目指した二本鎖型Selenenylsulfide(-Se-S-)含有脂質の合成2017

    • Author(s)
      上原 渉,吉田 さくら,原武 衛,淵上 剛志,中山 守雄
    • Organizer
      日本薬学会 第137年会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-24
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  • [Presentation] Aβを産生する神経細胞における必須微量元素セレンの機能解明に向けたアプローチ2017

    • Author(s)
      門冨 竜之介,吉田 さくら,岩田 修永,浅井 将,淵上 剛志,原武 衛,丸山 敬,中山 守雄
    • Organizer
      日本薬学会 第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-24
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Tg2576マウス脳におけるセレンのアミロイドβ蓄積抑制効果の検討2017

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      吉田 さくら,原武 衛,淵上 剛志,中山 守雄
    • Organizer
      第3回日本セレン研究会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Suppressive effect of selenium on amyloid-βplaque deposition in Tg2576 transgenic mice brain2017

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      Sakura Yoshida, Mamoru Haratake, Eriko Hori, Ryunosuke Kadotomi, Miho Iwataka, Wataru Uehara, Takeshi Fuchigami, Morio Nakayama
    • Organizer
      The 11th International Symposium on Selenium in Biology and Medicine
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  • [Presentation] アミロイドβ産生細胞における抗酸化因子としてのセレンの機能評価2017

    • Author(s)
      門冨 竜之介, 吉田 さくら, 岩田 修永,浅井 将,淵上 剛志,原武 衛,丸山 敬,中山 守雄
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      フォーラム2017 衛生薬学・環境トキシコロジー
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  • [Presentation] 培養細胞を用いたカツオだしのセレン供給源としての評価2017

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      丸山 洋子,吉田 さくら,原武 衛,淵上 剛志,中山 守雄
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      フォーラム2017 衛生薬学・環境トキシコロジー
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  • [Presentation] ガザミ(ワタリガニ)由来セレンの分析2017

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      泊 優花,吉田 さくら,岩高 美帆,古賀 香織,原武 衛,淵上 剛志,中山 守雄
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      フォーラム2017 衛生薬学・環境トキシコロジー
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  • [Presentation] 両親媒性セレネニルスルフィド誘導体を機能素子とするナノベシクル型グルタチオンペルオキシダーゼ擬似体の創製2017

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      上原 渉,吉田 さくら,淵上 剛志,原武 衛,中山 守雄
    • Organizer
      第5回メタロミクス研究フォーラム
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  • [Presentation] アサリ由来セレン含有物質の分離分析2017

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      岩高 美帆,吉田 さくら,原武 衛,淵上 剛志,中山 守雄
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  • [Presentation] 培養細胞によるカツオだし由来セレンの利用能評価2017

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      丸山 洋子,吉田 さくら,原武 衛,淵上 剛志,中山 守雄
    • Organizer
      第34回日本薬学会九州支部大会
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  • [Presentation] 魚類由来のSelenoprotein Lに鼓舞された還元反応触媒活性を発現するナノベシクルの創製2016

    • Author(s)
      上原 渉, 吉田 さくら, 原武 衛, 淵上 剛志, 中山 守雄
    • Organizer
      第33回日本薬学会九州支部大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県・鹿児島市)
    • Year and Date
      2016-12-03
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  • [Presentation] アサリに含まれる必須微量元素セレンの分析2016

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      岩高 美帆,吉田 さくら,原武 衛,淵上 剛志,中山 守雄
    • Organizer
      フォーラム2016 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      昭和大学(東京都・品川区)
    • Year and Date
      2016-09-10
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 反応性代謝物を利用した心臓内セレン結合タンパク質の探索2016

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      堀 恵里子,吉田 さくら,原武 衛,淵上 剛志,中山 守雄
    • Organizer
      フォーラム2016 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      昭和大学(東京都・品川区)
    • Year and Date
      2016-09-10
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Synthesis of Nanovesicular-Type Glutathione Peroxidase Mimics with Diselenide as a Functional Element2016

    • Author(s)
      Wataru Uehara, Sakura Yoshida, Mamoru Haratake, Takeshi Fuchigami and Morio Nakayama
    • Organizer
      第26回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2016-06-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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