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To evaluate the regulatory effects of collagen-derived peptides on osteoblast differentiation

Research Project

Project/Area Number 19K15794
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 38050:Food sciences-related
Research InstitutionJosai University

Principal Investigator

Kimira Yoshifumi  城西大学, 薬学部, 助教 (00635443)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsコラーゲンペプチド / 骨芽細胞 / Foxg1 / Runx2 / Pro-Hyp / 転写因子
Outline of Research at the Start

健康寿命の延伸のため骨格系疾患改善と予防は必須といえる。本研究では骨格系疾患改善・予防効果を示す成分の一つであるコラーゲンペプチドに着目し、未だ判然となっていないコラーゲンペプチドの骨格系での作用メカニズムを明らかにすることを目的とする。
骨格系組織の形成にとって重要なFoxファミリー転写因子とコラーゲンぺプチドの相互作用を手がかりにコラーゲンペプチドの細胞分化調節の分子機構の解明を試みる。
本研究は骨格系疾患改善 ・ 予防に対するコラーゲンペプチドの有効性についての理解につながる基礎研究として活用されることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

Skeletal disorders are associated with an increase in individuals requiring caregiving and a reduction in healthy life expectancy, highlighting the need for prevention. Collagen peptides have been reported to be effective in preventing skeletal disorders, but their mechanism of action remains unclear. Therefore, we focused on the interaction between collagen peptides and Fox family transcription factors, which are involved in the function of osteoblasts, to elucidate the mechanism underlying the promotion of osteoblast differentiation. We found that the Pro-Hyp component of collagen peptides interacts with Foxg1, Foxo1, and Runx2 proteins, inducing the transcription of Runx2, the master transcription factor for osteoblast differentiation. Based on these findings, collagen peptides are believed to promote osteoblast differentiation through interaction with nuclear transcription factors, ultimately enhancing bone formation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題では、コラーゲンペプチドが骨芽細胞の分化を調節するための共通のキーとなる分子を特定し、その骨格系における作用メカニズムを解明することを目標とした。本研究により、コラーゲンペプチドの一つPro-Hypが結合し、相互作用する分子を特定できた。食品として摂取される生理活性ペプチドが転写因子と相互作用して骨芽細胞の分化を亢進し骨形成を調節することが理解されることで、機能性食品摂取が骨格系疾患の改善や予防に寄与する可能性が広がり、社会的に重要な意味を持つと考えられる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Monitoring urinary collagen metabolite changes following collagen peptide ingestion and physical activity using ELISA with anti active collagen oligopeptide antibody2021

    • Author(s)
      Osawa Yoshihiro、Nomura Kaho、Kimira Yoshifumi、Kushibe Seiji、Takeyama Ken-ichi、Nagao Masashi、Kataoka-Matsushita Aya、Koizumi Seiko、Mano Hiroshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 13527-13527

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92934-1

    • NAID

      120007150270

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stimulation of the Runx2 P1 promoter by collagen-derived dipeptide prolyl-hydroxyproline bound to Foxg1 and Foxo1 in osteoblasts2021

    • Author(s)
      Nomura Kaho、Kimira Yoshifumi、Osawa Yoshihiro、Kataoka-Matsushita Aya、Takao Koichi、Sugita Yoshiaki、Shimizu Jun、Wada Masahiro、Mano Hiroshi
    • Journal Title

      Bioscience Reports

      Volume: 41 Issue: 12

    • DOI

      10.1042/bsr20210304

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 運動器におけるコラーゲンペプチドの機能性2021

    • Author(s)
      君羅好史、大澤吉弘、真野博
    • Journal Title

      機能性食品と薬理栄養

      Volume: 14 Pages: 1-5

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Collagen-derived dipeptide prolyl hydroxyproline directly binds to Foxg1 to change its conformation and inhibit the interaction with Runx22020

    • Author(s)
      Nomura Kaho、Kimira Yoshifumi、Osawa Yoshihiro、Shimizu Jun、Kataoka-Matsushita Aya、Mano Hiroshi
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 83 Issue: 11 Pages: 2027-2033

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1642099

    • NAID

      120006871143

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 最新のニュートリションを考える ~東京オリンピック・パラリンピック カウントダウン編~ 第5回 駅伝選手の膝の健康状態に寄与するコラーゲンペプチド摂取の効果2020

    • Author(s)
      君羅好史、大澤吉弘、野村佳歩、真野 博
    • Journal Title

      FOOD Style21

      Volume: 24 Pages: 22-24

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 運動器に対するコラーゲンペプチド の効果とその作用メカニズム2020

    • Author(s)
      君羅好史、大澤吉弘、野村佳歩、真野博
    • Journal Title

      食品加工技術

      Volume: 39 Pages: 31-37

    • NAID

      40022167897

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      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Effects of Collagen Peptide Supplementation on Knee Joint Health―A Double―blind, Placebo―controlled, Randomized Trial in Healthy University Students Belonging to a Running Club―2019

    • Author(s)
      Yoshifumi Kimira , Masafumi Saito , Seiji Kushibe , Kaho Nomura , Yoshihiro Osawa , Yusuke Sekiguchi , Jun Shimizu , Sachie Nakatani , Seiko Koizumi , Naoki Inoue , Yoshihisa Mori , Jun Kobayashi , Hiroshi Mano
    • Journal Title

      Jpn Pharmacol Ther

      Volume: 47 Pages: 1455-1462

    • NAID

      120006808545

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 褐色脂肪細胞分化マスター遺伝子PGC-1αプロモーターにおけるコラーゲン由来ジペプチドPro-Hypレスポンスエレメントの探索2021

    • Author(s)
      塩原由菜 , 野村佳歩 , 君羅好史 , 大澤吉弘 , 松下綾 , 真野博
    • Organizer
      日本栄養・食糧学会
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  • [Presentation] コラーゲン由来ジペプチド Pro-Hypは筋芽細胞株C2C12の筋芽細胞分化を促進する2021

    • Author(s)
      手塚 宥哉、君羅 好史、大澤 吉弘、松下 綾、小泉 聖子、真野博
    • Organizer
      ファンクショナルフード学会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 新規ELISA法を用いた尿中活性型コラーゲンオリゴペプチド(ACOP)測定によるアスリートのコラーゲン代謝の変動2020

    • Author(s)
      大澤 吉弘 , 野村 佳歩 , 君羅 好史 , 櫛部 静二 , 武山 健一 , 長尾 雅史 , 松下 綾 , 小泉 聖子 , 真野 博
    • Organizer
      第74回日本栄養・食糧学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 活性型コラーゲンペプチドPro-HypのERK経路を介した骨芽細胞分化促進メカニズム2020

    • Author(s)
      君羅 好史 , 野村 佳歩 , 大澤 吉弘 , 清水 純 , 松下 綾 , 真野 博
    • Organizer
      第74回日本栄養・食糧学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 骨形成マスター遺伝子Runx2プロモーターにおけるコラーゲン由来ジペプチドPro-Hypレスポンスエレメントの解析2020

    • Author(s)
      野村 佳歩, 君羅 好史, 大澤 吉弘, 松下 綾, 真野 博
    • Organizer
      第74回日本栄養・食糧学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] コラーゲン由来ジペプチドProlyl hydroxyproline(Pro-Hyp)は間葉系幹細胞株C3H10T1/2の褐色脂肪細胞分化を加速する2019

    • Author(s)
      小林 亮介 , 君羅 好史 , 野村 佳歩 , 小泉 聖子 , 真野 博
    • Organizer
      日本栄養・食糧学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Pro-HypはFoxG1と結合することによりFoxG1とRunx2の相互作用を抑制する2019

    • Author(s)
      野村 佳歩 , 君羅 好史 , 真野 博
    • Organizer
      日本栄養・食糧学会大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Collagen-derived dipeptide prolyl-hydroxyproline promotes differentiation of MC3T3-E1 osteoblastic cells2019

    • Author(s)
      Yoshifumi Kimira, Yoshihiro Osawa, Kaho Nomura, Aya Matsushita, Naoki Inoue, Sachie Nakatani, Jun Shimizu, Masahiro Wada, Hiroshi Mano
    • Organizer
      ICoFF2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] フードテックの最新動向2021

    • Author(s)
      大澤吉弘、君羅好史、真野博
    • Total Pages
      271
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316147
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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