Studies on the mechanism of action of pestalotioquinol A that protects cells from reactive nitrogen species
Project/Area Number |
21K05299
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
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Research Institution | Azabu University |
Principal Investigator |
紙透 伸治 麻布大学, 獣医学部, 准教授 (30553846)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | 神経保護物質 / 活性窒素種 / 標的タンパク質 / 二次代謝産物 / 抗炎症物質 / 天然物化学 / ケミカルバイオロジー / 抗炎症活性 |
Outline of Research at the Start |
一酸化窒素やペルオキシナイトライトなどの活性窒素種は、生体内高分子に酸化損傷を与え、神経変性疾患や炎症性疾患などとの関連性が知られている。これまでの研究で活性窒素種による細胞傷害に対して保護効果を示す新規化合物pestalotioquinol Aを見出している。本研究では細胞内で活性窒素種に対してどのような防御機構を持っているかを明らかにすることを目的とし、pestalotioquinol Aの標的タンパク質や細胞保護活性の作用機構を解析する。さらに、この化合物は抗炎症活性を示すこともわかっているため、同定された標的タンパク質と炎症との関連についても解析する。
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Outline of Annual Research Achievements |
Pestalotioquinol A(pesA)は、活性窒素種であるペルオキシナイトライトから神経細胞様に分化したラット副腎髄質褐色細胞腫PC12細胞を保護する。また、pesAは抗炎症活性も示し、マウスマクロファージRAW264.7のリポ多糖(LPS)による炎症性サイトカインであるインターロイキン6(IL-6)産生を抑制する。前年度までに細胞サーマルシフトアッセイを用いてpesAの標的タンパク質を解析し、Elongation factor 1 alpha 1 (EF1α1)が候補タンパク質として同定されている。PesAはEF1α1を介してペルオキシナイトライトによるAktのリン酸化抑制を阻害することによりアポトーシスシグナル伝達を阻害し、細胞保護作用を示している可能性が考えられた。そこで、pesAがAktのリン酸化に影響を与えるかどうかを神経細胞様に分化させたPC12を用いてウェスタンブロットにより解析した。種々の条件検討を行った結果、pesAはペルオキシナイトライトによるAktのリン酸化抑制を阻害する可能性が示唆されている。また、pesAが細胞内でEF1α1のタンパク質量に影響を与えるかを解析したところ、タンパク質量には変化がないことが示唆されている。 また、抗血小板剤であるシロスタゾールはEF1α1に作用し、PC12細胞の神経突起伸長を促進させることが報告されている。前年度にシロスタゾールがpesAと同様にペルオキシナイトライトによるPC12 細胞の細胞死に対して保護効果を示すことが明らかになっている。シロスタゾールがpesAと同様にLPSによって誘導されるRAW264.7のIL-6産生を抑制するかどうか調べた。その結果IL-6産生を抑制することが示唆される結果が得られており、条件検討を行っている。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Aktリン酸化の解析の条件検討に時間を要したが、この実験ではEF1α1がpesAの標的タンパク質であることと矛盾しない結果が得られている。また、EF1α1に作用することが報告されているが構造的に無関係なシロスタゾールを用いて解析を進めているが、この化合物もpesAと同様の活性を示す結果が得られている。これらの結果もEF1α1がpesAの標的であることを支持している。
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Strategy for Future Research Activity |
神経細胞様に分化させたPC12細胞でEF1α1をノックダウンし、ペルオキシナイトライトに対する感受性が変化するかどうかを調べる。さらにノックダウンした細胞でpesAのペルオキシナイトライトに対する保護効果がどのように変化するかを解析する。 得られた研究成果は複数の学会で発表予定であり、続けて論文化を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)