Discovery of novel sulfated bioregulatory molecules acting on neural tissue receptors

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H04502
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Food science
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: SAKAKIBARA YOICHI 宮崎大学, 農学部, 教授 (90295197)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水光 正仁 宮崎大学, 理事・副学長 (00128357) ; 榊原 啓之 宮崎大学, 農学部, 教授 (20403701)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 硫酸転移酵素 / 硫酸化 / レセプター / 生体制御分子

Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on the functional control of bioregulatory molecules by sulfation as a metabolic mechanism. First, enzymatic preparation method of sulfated bioregulatory molecules were developed. Furthermore, we conducted research aimed at developing analysis technology for cell surface receptor-mediated signal transduction and elucidating its physiological function in cultured cells. Specifically, using E. coli that expressing human cytosolic sulfotransferase, we have established a biotechnology method to prepare a sulfated metabolite of a bioregulatory molecules such as food components. The obtained sulfated metabolite confirmed the chemical structure by NMR. Furthermore, a luciferase assay to evaluate GPR30 receptor-mediated activity was established, and the sulfated metabolites were evaluated for functional analysis.

Free Research Field

応用生物化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在、市場に流通する医薬品のほとんどがGタンパク質共役受容体を介して作用すると言われ、生体制御分子（ホルモン、食品機能性成分、医薬品など）の多くが受容体を標的として作用する。さらに、これら生体制御分子の多くは、肝臓等で代謝され、その代謝産物が神経細胞などで受容体に作用し機能していることが想定される。本研究は、硫酸化を受けた代謝物が受容体を介して細胞に作用することを確認した。このことは、硫酸化された代謝物は不活性な状態として排泄されているという定説を覆す知見となる。さらに、硫酸化代謝物に新規機能性を開発することで医薬品等の候補分子としての優位性を示すことが可能となる。