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計算科学的手法を用いたポリフェノールのレドックス特性と生理活性の統合的理解

Research Project

Project/Area Number 23KJ1922
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund
Section国内
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionShibaura Institute of Technology

Principal Investigator

伏見 太希  芝浦工業大学, 大学院理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2023-04-25 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2024: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords機能性食品 / 渋味 / Redox特性 / 計算科学 / ポリフェノール / 循環動態
Outline of Research at the Start

どのような化学構造を有するポリフェノールが、生理活性発現に影響するかは不明である。本研究では、ポリフェノールの立体構造とRedox 特性の関係を明らかにし、標的受容器活性化機構および不活化体を用いた循環動態の変動を確認する。また、in vitroおよびin vivoのみの実験では、8000種類のポリフェノールの活性予測を行う事は困難である。そこで、上記で得られたデータから、ポリフェノールの生理活性予測モデルを計算科学的に構築する。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、①消化管を模した環境でのポリフェノールの安定性、Redox特性およびラットへ単回投与した際の循環刺激作用を評価した。次に②シミュレーションソフトを用いたTRP channelへの親和性解析を行った。
①ポリフェノールのRedox特性の検証:HPLC法やフォーリン・チオカルト法にて安定性を評価し、C環の構造によって大きく安定性が異なる事を見出した。また、スーパーオキシド検出試薬を用いた発光法によって、Redox特性を評価し、pHや溶解時間によって、酸化抗酸化作用に差異が生じる事を明らかにした。安定性、Redox特性の差と循環刺激作用の作用強度には、関連性がある事が認められた。
②シミュレーションソフトによる解析:TRP channelへの親和性解析をドッキングシミュレーションにて行った。重合度によって、親和性が大きく異なる事や作用するアミノ酸が異なる事を見出した。また、循環刺激作用とは関連性が認められなかった。
上記の結果は、Biochemical Pharmacologyに”Activation of transient receptor potential channels is involved in reactive oxygen species (ROS)-dependent regulation of blood flow by (-)-epicatechin tetramer cinnamtannin A2”というタイトルで掲載された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2023年度の研究成果は、上記に示したとおりであり、国際誌に報告する事ができた。提出した研究計画どおりにおおむね進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

今後は、in vitroおよびin vivoにて酸化分解物、不活化体の評価やポリフェノール由来の活性酸素種がTRP channelに及ぼす影響を評価する予定である。また、生理活性予測モデルの構築のために、ポリフェノールの反応経路推定に着手する。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023

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

  • [Journal Article] Sensory Nutrition and Bitterness and Astringency of Polyphenols2024

    • Author(s)
      Osakabe Naomi、Shimizu Takafumi、Fujii Yasuyuki、Fushimi Taiki、Calabrese Vittorio
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 14 Issue: 2 Pages: 234-234

    • DOI

      10.3390/biom14020234

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Procyanidins and sensory nutrition; do procyanidins modulate homeostasis via astringent taste receptors?2023

    • Author(s)
      Osakabe Naomi、Fushimi Taiki、Fujii Yasuyuki、Calabrese Vittorio
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 88 Issue: 4 Pages: 361-367

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad154

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Activation of transient receptor potential channels is involved in reactive oxygen species (ROS)-dependent regulation of blood flow by (-)-epicatechin tetramer cinnamtannin A22023

    • Author(s)
      Fushimi Taiki、Hirahata Chie、Hiroki Kento、Fujii Yasuyuki、Calabrese Vittorio、Suhara Yoshitomo、Osakabe Naomi
    • Journal Title

      Biochemical Pharmacology

      Volume: 214 Pages: 115682-115682

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2023.115682

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 量子化学計算を用いたフラボノイドのレドックス特性の検証2023

    • Author(s)
      伏見太希、平畠千会、廣木健登、新村大地、小林育朗、藤井靖之、越阪部奈緒美
    • Organizer
      第36回日本酸化ストレス学会関東支部会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 渋味ポリフェノールは活性酸素種を介しTRPチャネルを活性化する2023

    • Author(s)
      伏見太希、平畠千会、小林育朗、廣木健登、新村大地、藤井靖之、越阪部奈緒美
    • Organizer
      第76回日本酸化ストレス学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 緑茶カテキンの計算科学的手法を用いたRedox特性の検証2023

    • Author(s)
      伏見太希、平畠千会、廣木健登、新村大地、小林育朗、藤井靖之、越阪部奈緒美
    • Organizer
      第77回日本栄養・食糧学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ACTIVATION OF TRP CHANNELS IS INVOLVED IN ROS-DEPENDENT REGULATION OF BLOOD FLOW BY (-)-EPICATECHIN TETRAMER CINNAMTANNIN A22023

    • Author(s)
      FUSHIMI Taiki, HIRAHATA Chie, HIROKI Kento, FUJII Yasuyuki, CALABRESE Vittorio, SUHARA Yoshitomo, OSAKABE Naomi
    • Organizer
      Polyphenols Applications 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ポリフェノール類のRedox特性の検証〈8〉2023

    • Author(s)
      平畠千会、廣木健登、伏見太希、藤井靖之、越阪部奈緒美
    • Organizer
      第36回日本酸化ストレス学会関東支部会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ポリフェノール類の Redox 特性の検証<7>2023

    • Author(s)
      平畠千会、廣木健登、伏見太希、藤井靖之、越阪部奈緒美
    • Organizer
      第28回日本フードファクター学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ポリフェノール類のRedox特性の検証【6】2023

    • Author(s)
      平畠千会、伏見太希、藤井靖之、越阪部奈緒美
    • Organizer
      第16回日本ポリフェノール学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ポリフェノール類のRedox特性の検証〈5〉2023

    • Author(s)
      平畠千会、伏見太希、藤井靖之、越阪部奈緒美
    • Organizer
      第76回日本酸化ストレス学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-26   Modified: 2024-12-25  

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