2015 Fiscal Year Annual Research Report
海藻由来多糖体の構造活性相関及び生物活性に関する研究
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14J00356
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
上野 幹憲 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | アルギン酸 / アルギン酸オリゴマー / アルギン酸リアーゼ / クラミドモナス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
褐藻類に含まれるアルギン酸はα-L-グルロン酸とβ-D-マンヌロン酸の二つの糖から成る酸性多糖体である。アルギン酸は高分子であるため粘性が非常に強く，カルシウムなどの二価の陽イオンの存在下ではゲル形成能をもつ特徴を有する。アルギン酸リアーゼはアルギン酸の分解酵素であるが，これにより得られる低分子化されたアルギン酸オリゴマーは粘性が非常に低く，ゲル形成能を示さない特徴を有する。このアルギン酸オリゴマーはRAW264.7細胞に対して，一酸化窒素やサイトカインであるTNF-αを有意に高い放出誘導を示すことを見出している。
アルギン酸オリゴマーは動物細胞のみならず植物細胞に関与し，種苗生産の現場で用いられる海洋性植物プランクトンであるナンノクロロプシス(Nannochloropsis oculata)やキートセロス(Chaetoceros gracilis)はアルギン酸オリゴマー添加により増殖が促進される。また，淡水性植物プランクトンであるクラミドモナス(Chlamydomonas reinhardtii)でもアルギン酸オリゴマー添加により増殖促進が観察されている。アルギン酸オリゴマーのさらなる生物活性の探索として，クラミドモナスに対するアルギン酸オリゴマーの銅イオンストレスの軽減効果を検討した。アルギン酸オリゴマーはクラミドモナスに対し濃度依存的に増殖促進を示した。また，アルギン酸オリゴマー存在下で細胞周期に関わるサイクリンBの遺伝子発現が上昇した。クラミドモナスは銅イオンストレスにより有意に増殖が悪化したが，アルギン酸オリゴマー添加により，濃度依存的に増殖が改善された。また，銅イオン存在下では細胞内の活性酸素が上昇するが，アルギン酸オリゴマー添加により有意に細胞内の活性酸素の上昇が抑えられた。以上の結果から，アルギン酸オリゴマーはクラミドモナスの増殖を促進すると共に銅イオンストレスを軽減することを明らかにした。
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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
アルギン酸オリゴマーはクラミドモナスに対し増殖促進の他に，銅イオンストレスを軽減することを明らかにし，アルギン酸オリゴマーの新たな生物活性を見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
アルギン酸オリゴマーのクラミドモナスに対する銅イオンストレス軽減効果を明らかにしたが，そのメカニズムは不明である。今後の研究の推進方策として，抗酸化酵素の遺伝子発現にアルギン酸オリゴマーが関与していることを明らかにしており，これら遺伝子群を中心に解析を行う。加えて，銅イオンストレスにより発生する細胞内の活性酸素の局在を解析することにより，銅イオンストレス軽減効果のメカニズムを明らかにする。
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[Journal Article] Comparative studies on the fish-killing activities of Chattonella marina isolated in 1985 and Chattonella antiqua isolated in 2010, and their possible toxic factors2016
Author(s)
Kichul Cho, Jun Sakamoto, Tatsuki Noda, Tomoki Nishiguchi, Mikinori Ueno, Yasuhiro Yamasaki, Motoaki Yagi, Daekyung Kim, Tatsuya Oda
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Journal Title
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
Volume: 80
Pages: 811-817
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Anti-obesity effects of enzymatically-digested alginate oligomer in mice fed a high-fat-diet2016
Author(s)
Satoru Nakazono, Kichul Cho, Shogo Isaka, Ryogo Abu, Takeshi Yokose, Masakazu Murata, Mikinori Ueno, Katsuyasu Tachibana, Katsuya Hirasaka, Daekyung Kim, Tatsuya Oda
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Journal Title
Bioactive Carbohydrate and Dietary Fibre
Volume: 7
Pages: 1-8
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Alginate oligomer induces nitric oxide (NO) production in RAW264.7 cells: Elucidation of the underlying intracellular signaling mechanisms2015
Author(s)
Mikinori Ueno, Kichul Cho, Satoru Nakazono, Shogo Isaka, Ryogo Abu, Satoshi Takeshita, Kenichi Yamaguchi, Daekyung Kim, Tatsuya Oda
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Journal Title
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
Volume: 79
Pages: 1787-1793
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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