| Project/Area Number |
21K15289
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
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| Research Institution | Kyoto Pharmaceutical University (2023)
Nagasaki International University (2021-2022) |
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Principal Investigator |
太田 智絵 京都薬科大学, 薬学部, 講師 (10804221)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | オートファジー / メラニン / 色素異常症 / 天然物 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究はオートファジーを介してメラニンを制御する天然物の探索を行う。近年オートファジーは、メラノサイト内でのメラニン合成およびケラチノサイト内でのメラノソーム分解を制御することが見出され、メラニン制御の新たなターゲットとなっている。申請者らの研究室ではオートファジー制御およびメラニン合成のアッセイ系を確立しており、すでに生薬エキスライブラリーにおける両アッセイ系のスクリーニング結果も得ている。それらを用いて、本研究は新たな作用機序をもつメラニン制御物質を見出すことを目的とする。さらに本研究成果によりメラニンが関与する色素異常症に対する新たな治療薬の創出および治療標的分子の発見に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、オートファジーを介してメラニンを制御する天然物を探索することで、新たな作用機序を有するメラニン制御物質を見出し、色素異常症に対する新たな治療薬の創出および治療標的分子の発見に貢献することを目標としている。
一昨年度、ケラチノサイトHaCaT細胞を用いて、130種の生薬エキスによるLCⅢ-2およびp62の発現を確認した。その結果、ケイヒ、シコン、マオウ、ウズの4エキスがLCⅢ-2およびp62の発現を大きく変動させることを明らかにした。昨年度はこれらのうちマオウエキスに着目し、分離精製を実施した。さらにエキスを分画し、得られたn-ブタノールおよび水画分に活性が集約されることを確認した。今年度はn-ブタノール画分について成分分析を進めた。n-ブタノール画分にエフェドリン類が含まれているかを確認するため、日本薬局方で定められたエフェドリンの確認試験に従い、薄層クロマトグラフィー法を行った。その結果、複数のスポットがニンヒドリン試薬により呈色反応を示したことから、n-ブタノール画分にエフェドリンなどのアルカロイド類が含有していることを確認した。n-ブタノール画分には他にもタンニン類などが含有している可能性があり、現在も解析を進めている。
さらに、上記4エキス以外のメラニン制御物質の探索も昨年度に引き続き実施した。昨年度はクズ葉エキスおよびそのヘキサン画分にマウスメラノーマB16-F1細胞のメラニン合成促進作用を示すことを明らかにしてきた。さらに、これらのエキスおよび画分は、ヒト皮膚3次元モデルにおいても黒化を誘導することを明らかにした。今年度はヘキサン画分について各種クロマトグラフィーを用いて分離精製を行い、5種の化合物を得た。これらの化合物について活性を測定したところ、いずれの化合物にも顕著な活性が認められなかった。そのため、現在単離をさらに進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者の所属機関が変更したため、サンプル移設の手続きや実験環境を整える必要があった。そのため、当初予定していた計画より進捗が遅れる結果となった。しかしながら、現在は実験環境も整っているため、今後は順調な進行が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
4つの生薬エキスについて、活性を指標にして分離精製を行い、活性成分を単離同定する。特に活性が顕著であったマオウを中心に進める。見出した活性成分に対して、類縁体を合成し、それらについて活性を比較することで、活性増強に必須構造を明らかにする。さらに、メラノサイトNHEM細胞やHEMn-DP細胞においてもLCⅢ-2およびp62の発現変動を確認することで、活性を確実なものとする。
選抜した生薬エキスのオートファジーおよびメラニン産生・蓄積への影響を、メラノサイト細胞とケラチノサイト細胞の共培養系やヒト皮膚三次元モデルを用い、LCⅢ-2とp62の発現変動、さらにメラニン量の変化を測定する。
強いメラニン誘導能を示したクズ葉のヘキサン画分においては、活性本体の同定を試みる。
加えて、B16-F1細胞およびHaCaT細胞における、クズ葉のヘキサン画分のLCⅢ-2およびp62の発現変動を確認することで、オートファジー制御能の有無を確認する。
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