コラーゲン・トリペプチドの血管保護作用の機序解明と疾病に対する予防治療効果の検証

• Project/Area Number: 22K11789
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Kanazawa Medical University
• Principal Investigator: 高辻 英仁 (齋藤) 金沢医科大学, 医学部, 助教 (40768959)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池田 崇之 金沢医科大学, 医学部, 教授 (00374942) ; 米倉 秀人 金沢医科大学, 医学部, 教授 (80240373) ; 吉冨 泰央 金沢医科大学, 医学部, 講師 (80399039)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: コラーゲン・トリペプチド / 酸化ストレス / mTORC1 / 血管保護作用

Outline of Research at the Start

コラーゲン・トリペプチド(CTP)は、１型コラーゲンの酵素消化物から精製されたGly-X-Y配列を持つトリペプチドでコラーゲンやヒアルロン酸の産生など様々な生物学的効果を有する機能性食品として利用されている。申請者らは、CTPが酸化ストレスによって抑制された動脈血管内皮細胞の遺伝子発現を包括的に回復させることで血管保護効果を発揮することを見出した。本研究では、CTPがどのようなメカニズムで細胞に認識され、その後どのような細胞内シグナリングを介して遺伝子発現を回復するのか、これまで効果報告のなかった疾病に対して予防・治療効果があるのか、in vitro実験とin vivo実験により明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまで、コラーゲン・トリペプチド（CTP）が酸化ストレスによって抑制された初代培養ヒト大動脈内皮細胞（HAEC）の遺伝子発現を包括的に回復させ、血管保護作用を発揮することを見出したことから、CTPの作用メカニズムの解明をこの研究の目的としている。令和４年度は、細胞外の栄養状態を感知し細胞増殖の制御を担うリン酸化酵素の複合体mTORC1の活性化因子であるRhebの遺伝子発現が酸化ストレスにより減少するがCTP添加により回復する傾向があることが分かった。
令和５年度は、CTPに含まれているペプチドのうち、どのペプチドが酸化ストレス下でのRhebの遺伝子発現の減少を回復させるのに寄与しているのかを調べた。CTPに含まれている様々なペプチドのうち、ある1種類のペプチドX-Y-Z（X, Y, Zはアミノ酸を示す）を用いて、HAECに１）過酸化水素による酸化ストレス処理をしたサンプル、２）酸化ストレス下ペプチドX-Y-Zを添加したサンプル、３）ペプチドX-Y-Zのみ添加したサンプル、４）未処理のサンプルの4種類をqPCRにより比較検討した。その結果、令和４年度に得られた結果と同等かそれ以上に酸化ストレスによるRhebの遺伝子発現の減少を回復させる傾向があることが分かった。このことから、酸化ストレスに対するCTPの作用は、ペプチドX-Y-Zが寄与している可能性が考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

リン酸化アレイ解析（タンパク質レベルでの遺伝子発現解析）を行うための条件検討に時間を要したため。

Strategy for Future Research Activity

リン酸化アレイ解析を行うことで、CTPまたはペプチドX-Y-ZがmTORC1を含むmTORシグナル経路またはそれ以外の経路をを介して遺伝子発現を制御しているか、タンパク質レベルで明らかにする予定である。さらにCTPまたはペプチドX-Y-Zがどのような認識機構で細胞に認識されているのか、候補となる4種類のペプチドトランスポーター（SLC15A1, SLC15A2, SLC15A3,SLC15A4）に着目し、明らかにする予定である。