| Project/Area Number |
20H00570
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
長岡 利 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (50202221)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 利郎 九州大学, 農学研究院, 教授 (20238942)
上野 義仁 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (20250467)
本多 裕之 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70209328)
清水 雅仁 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90402198)
出田 貴康 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 助教 (90610379)
伊藤 弘康 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (80373075)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥46,020,000 (Direct Cost: ¥35,400,000、Indirect Cost: ¥10,620,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥26,520,000 (Direct Cost: ¥20,400,000、Indirect Cost: ¥6,120,000)
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| Keywords | ペプチド / IIAEK / コレステロール / FP / アルカリフォスファターゼ / アルカリホスファターゼ / ラクトスタチン / PPARα / AlphaFold2 / ソイスタチン |
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| Outline of Research at the Start |
(1)世界初のコレステロール（CHOL）代謝改善ペプチド（ラクトスタチン：IIAEK）のCHOL代謝改善作用は、ラクトスタチン受容体（LR：仮説）の媒介する新規CHOL代謝調節系が関与する。この新規CHOL代謝調節系を解明する。(2)世界初のCHOL代謝改善ジペプチドFPのCHOL代謝改善作用について、腸ペプチド輸送担体が関与する新規CHOL吸収調節系を解明する。(3)世界初の大豆由来CHOL吸収抑制ペプチド（ソイスタチン：VAWWMY）などの作用機構を解明する。(4)脂質代謝改善作用を発揮する大豆β-コングリシニン（大豆β）摂取時に、血中に出現する未知の大豆β由来ペプチドを特定し、新規脂質代謝改善ペプチドを発見する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
[研究目的・方法] (実験1) 生体内基質であるピリドキサールリン酸とIAP（腸アルカリホスファターゼ）の相互作用及びIIAEKとIAPの相互作用をBiacoreで比較解析する。(実験2) IIAEKを野生型マウスとIAP欠損マウスに摂取させて、IIAEKのコレステロール代謝改善作用とIAPの関連性を証明する。(実験3)門脈血中に検出された濃度のFPを、ヒト肝臓細胞HepG2に添加した場合に起こる、FPによるコレステロール代謝改善作用の発現機構を解析する。(実験4) AlphaFold2により、IIAEKとIAPのドッキングシミュレーション解析を実施する。(実験5) AlphaFold2により、FPとコレステロール代謝関連転写因子（PPARα）のドッキングシミュレーション解析を実施する。
[結果]（実験1）IIAEKは生体内基質であるピリドキサールリン酸よりも強力に、IAPと分子間相互作用することを発見した。（実験2）大変興味深いことに、IAP欠損マウスでは、IIAEKのコレステロール代謝改善作用は完全に消失した。（実験3）門脈血中に検出された濃度のFPをヒト肝臓細胞HepG2に添加し、FPによる脂質代謝改善作用の作用機構を解析した結果、FPはコレステロール分解系律速酵素（CYP7A1）やPPARαのmRNAを有意に増加させた。(実験4) AlphaFold2により、IIAEKとIAPは、特異的分子間相互作用することを発見した。(実験5) AlphaFold2により、FPとコレステロール代謝関連転写因子（PPARα）は、特異的分子間相互作用することを発見した。FPは核内転写因子PPARαのリガンドである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画以上に進展した理由は下記の3点である。（1）BiacoreやAlphaFold 2による分子レベルでの解析結果から、IIAEKとIAP（腸アルカリホスファターゼ）との特異的分子間相互作用が明らかにされた点。（2）IAP欠損マウスでは、IIAEKによるコレステロール代謝改善作用が完全に消失することを発見した点。(3) FPは核内転写因子PPARαのリガンドであることを発見した点。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) IAP欠損マウスでは、IIAEKのコレステロール代謝改善作用は完全に消失したので、IIAEKとIAPの関与する新しいコレステロール代謝調節経路を解明する。(2) 門脈血中に検出された濃度のFPを、ヒト肝臓細胞HepG2に添加した場合に起こる、FPによるコレステロール代謝改善作用の発現機構をPPARαとの関連性から解析する。(3) IIAEKやIIAEKのアラニン置換ペプチドとIAPのドッキングシミュレーション解析を実施する。(4) AlphaFold2により、FP以外の399種類のジペプチドとコレステロール代謝関連転写因子（PPARα）のドッキングシミュレーション解析（網羅解析）を実施する。
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