| Project/Area Number |
23K25604
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| Project/Area Number (Other) |
23H00907 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
水重 貴文 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (70571008)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 智大 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 准教授 (10649601)
蕪山 由己人 宇都宮大学, 農学部, 教授 (20285042)
高堂 裕平 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主幹研究員 (60593564)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | 認知機能 / 食品ペプチド / コラーゲン / 脳機能 / 海馬 / ペプチド / ストレス / マウス / 行動 / 体内動態 / ドーパミン |
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| Outline of Research at the Start |
認知機能向上作用を有する食品ペプチドを探索し，海馬での現象を中心にその作用メカニズムを解明する。具体的には，①食品由来活性ペプチド候補の探索，②食品由来活性ペプチドの体内動態と代謝動態の解明，③食品由来活性ペプチドの作用点・標的分子の同定，④食品ペプチドによる認知機能向上作用メカニズムの解明を目標とする。これらの解析により，食品ペプチドの新たな認知機能制御分子としての可能性を探る。本研究の成果により，経口摂取で有効かつ安全な認知機能を向上・低下予防する新規機能性素材の開発につながることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、食品由来の認知機能向上ペプチド候補の探索、食品由来活性ペプチドの体内動態と代謝動態の解明、食品由来活性ペプチドの作用点・標的分子の同定、食品ペプチドによる認知機能向上作用メカニズムの解明を目的としている。昨年度、生姜酵素で分解したコラーゲン分解物（GDCH）およびコラーゲン由来ペプチド環状Gly-Proが認知機能向上作用を有することを明らかにした。本年度は、脳内物質の定量を中心に、メカニズムを検討することを実施した。
磁気共鳴イメージングを用いて脳内代謝物の網羅的解析を実施した結果、GDCHを経口投与したマウスの前頭前野と海馬におけるタウリン量が増加する傾向にあることが判明した。また、タウリン合成酵素の発現量を測定したところ、海馬のシステインスルフィン酸脱炭酸酵素（CSAD）の発現量が増加する傾向にあった。コラーゲンペプチド摂取によるタウリンの合成促進が認知機能向上の一因となっている可能性がある。
物体認識試験による認知機能向上ペプチド探索を昨年から引き続き行った結果、環状Ala-Hypの経口投与において認知機能向上作用が認められた。一方、環状Leu-Hypには認知機能向上作用は認められなかった。
GDCHの経口投与後に門脈血、循環血、海馬を経時的に採取し、それらに含まれるコラーゲン由来ペプチドの量を測定した。その結果、門脈血や循環血の中に環状Ala-Hypも存在し、消化吸収された後、安定して体内循環していることが示唆された。環状Ala-Hypも、海馬の中で検出され脳内移行している可能性が示された。
今年度の研究成果をまとめると、コラーゲン由来ペプチドの認知機能向上作用はタウリン合成系の活性化が関与することが示唆された。新たな活性ペプチド候補として環状Ala-Hypが見出され、環状Ala-Hypが消化吸収後に体内を循環し脳内に移行していることが示唆された。
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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
新たに脳内移行することが示唆される認知機能向上ペプチド候補を見出した。また、脳内で老化抑制物質として報告されているタウリンの量がコラーゲン分解物投与により増加することが明らかとなった。活性成分の特定、活性成分の体内動態、メカニズムの解明などに関して順調に成果が挙がっている。以上より、おおむね順調に進展しているものと評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度も引き続き、計画通りに本研究を遂行する。コラーゲン以外の食品タンパク質も用いて、認知機能向上作用を有するペプチドの探索を行う。これまで見出したコラーゲンペプチドをはじめ、他の食品タンパク質の検討も行う。ドーパミン経路やタウリン合成系の関与を中心に活性ペプチドの認知機能向上メカニズムを検討する。海馬でのドーパミン分泌量の測定が電気化学的手法で可能かどうか試行し、測定系の構築を行う。脳内イメージングによる脳内への活性ペプチドの移行の検証やRNA-seqを用いた海馬の網羅的遺伝子発現解析を行う予定である。
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