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The development of dementia prevention by the S-nitrosylated PDI de-modification effecct using food componets.

Research Project

Project/Area Number 20K05873
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38050:Food sciences-related
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

Ogura Jiro  山形大学, 医学部, 准教授 (20580640)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords認知症 / フラボノイド / PDI / タンパク質修飾 / 酸化ストレス
Outline of Research at the Start

認知症の克服は21世紀における最も重大な課題である。Protein disulfide isomerase (PDI) はタンパク質中のシステインとシステインを繋ぐ働きがあり、タンパク質の立体構造を作る役割を担っている。神経変性の特徴は異常タンパク質の蓄積であるが、神経変性疾患患者の脳ではPDIがS-ニトロシル (SNO) 化され、これが異常タンパク質の蓄積、ひいては神経変性の原因とされている。そこで、本研究では認知症予防の実現を最終目標とし、PDIの脱修飾により認知機能の低下抑制作用を発揮する食品成分を同定し、臨床応用に向けた学術基盤を構築する。

Outline of Final Research Achievements

Protein disulfide isomerase (PDI) catalyzes the S-S bond formation of proteins and plays a role in folding the three-dimensional structure of proteins. In the brains of patients with neurodegenerative diseases, PDI is S-nitrosylated (SNO), resulting in the accumulation of abnormal proteins. In this study, I attempted to identify food components that inhibit the decline in cognitive function by demodifying SNO-PDI. In glucose-loaded neurodegeneration model cells and glutathione-depleted neurodegeneration model cells, neohesperidin, a flavonoid glycoside, demodified SNO-PDI and inhibited neurodegeneration. This suggests that neohesperidin may have an inhibitory effect on cognitive function decline.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、寿命の延伸に伴う高齢化の進展が問題となっているが、その問題の一つに寿命と健康寿命の差、すなわち日常生活に制限のある期間が一向に改善されないことが挙げられる。2019年に行われた国民生活基礎調査 (大規模調査) において要介護となった原因のトップは認知症であり、その予防法の確立は喫緊の課題といえる。本研究により見出されたネオヘスペリジンを含めたフラボノイドルインの有用性について、in vivoでの検証など更なる解析を加えることで、社会的課題を解決するbreak thoroughとなることが期待される。

Report

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

    (15 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Oulu(フィンランド)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] University of Oulu(フィンランド)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] University of Oulu(フィンランド)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Glutathione depletion results in S-nitrosylation of protein disulfide isomerase in neuroblastoma cells2023

    • Author(s)
      Shinji Ono, Jiro Ogura, Hiroki Sugiura, Minami Yamauchi, Atsushi Tanaka, Toshihiro Sato, Masamitsu Maekawa, Hiroaki Yamaguchi, Nariyasu Mano
    • Journal Title

      Life Sciences

      Volume: 316 Pages: 121442-121442

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2023.121442

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Association of Abnormal Disulfide Bond Formation with Disease Development and Progression2022

    • Author(s)
      小倉 次郎
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 142 Issue: 10 Pages: 1055-1060

    • DOI

      10.1248/yakushi.22-00119

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2022-10-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glucose-induced oxidative stress leads to in S-nitrosylation of protein disulfide isomerase in neuroblastoma cells2021

    • Author(s)
      Ogura Jiro、Sugiura Hiroki、Tanaka Atsushi、Ono Shinji、Sato Toshiyuki、Sato Toshihiro、Maekawa Masamitsu、Yamaguchi Hiroaki、Mano Nariyasu
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      Volume: 1865 Issue: 11 Pages: 129998-129998

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2021.129998

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cysteine 343 in the substrate binding domain is the primary S-Nitrosylated site in protein disulfide isomerase2020

    • Author(s)
      Ogura Jiro、Ruddock Lloyd W.、Mano Nariyasu
    • Journal Title

      Free Radical Biology and Medicine

      Volume: 160 Pages: 103-110

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2020.07.029

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 神経変性疾患におけるPDIのSNO化に対する抗酸化物質の脱修飾効果2023

    • Author(s)
      小倉 次郎,山口 浩明
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] タンパク質ジスルフィド結合形成酵素PDIのS-ニトロシル化による神経変性の発生・進展メカニズムの検証2022

    • Author(s)
      小倉 次郎,山口 浩明
    • Organizer
      第54回日本臨床検査医学会東北支部総会・第33回日本臨床化学会東北支部総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質ジスルフィド形成酵素protein disulfide isomeraseのS-ニトロシル化位置の同定2022

    • Author(s)
      小倉次郎,Lloyd Ruddock,杉浦弘樹,小野慎司,眞野成康,山口浩明.
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質ジスルフィド結合形成異常と疾患発症・進展との関連2021

    • Author(s)
      小倉次郎.
    • Organizer
      第43回東北薬学セミナー
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] グルタチオン合成阻害によるグルタチオン枯渇はProtein disulfide isomeraseのS-ニトロシル化を誘導する2021

    • Author(s)
      小倉次郎,小野慎司,杉浦弘樹,山内碧,佐藤紀宏,前川正充,眞野成康,山口浩明.
    • Organizer
      第42回日本臨床薬理学会学術総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 神経細胞外のグルタミン酸によるグルタチオン枯渇はProtein disulfide isomeraseのニトロシル化を誘導する2021

    • Author(s)
      小倉次郎,小野慎司,杉浦弘樹,山内碧,佐藤紀宏,前川正充,山口浩明,眞野成康.
    • Organizer
      第31回日本医療薬学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Protein disulfide isomeraseのニトロシル化位置の同定2021

    • Author(s)
      小倉次郎,Lloyd Ruddock,山口浩明,眞野成康.
    • Organizer
      第74回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 神経細胞におけるProtein disulfide isomerase基質結合ドメインのニトロシル化の影響2020

    • Author(s)
      小倉 次郎, Lloyd Ruddock, 眞野 成康
    • Organizer
      第30回日本医療薬学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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