Extracellular matrix remodeling by redox signaling induced by coenzyme PQQ

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K11728
• 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: Aichi Medical University
• Principal Investigator: Sasakura Hiroyuki 愛知医科大学, 医学部, 特別研究助教 (50751616)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武内 恒成 愛知医科大学, 医学部, 教授 (90206946)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 細胞外マトリックス / PQQ / dualoxidase / 再生・修復 / 化学誘導体 / 糖鎖 / 活性酸素

Outline of Final Research Achievements

Based on our discovery of the coenzyme PQQ and its effectors, redox signaling and chondroitin sulfate, we investigated extracellular matrix (ECM) remodeling. PQQ upregulated the expression of collagen and chondroitin sulfate, the major components of ECM, under low concentration conditions in in vitro system. A co-culture cell aggregation system was established to verify the effect of PQQ. PQQ derivatives were chemically synthesized and one of them was found to increase dualoxidase activation ability and significantly reduce biotoxicity under overdose conditions.

Free Research Field

細胞生物学、再生医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

補酵素PQQは緑茶など多くの食材に含まれ、サプリメントとして流通している機能性食品素材である。本研究でPQQが細胞外マトリックス主成分であるコラーゲン、コンドロイチン硫酸の発現を促進することを見出した。さらに線虫モデルにおいて皮膚損傷をPQQにより修復しうることを見出した。PQQは化粧品・点眼薬にも成分として含まれており、これらの結果は科学的にPQQがQOL向上に役立つことを裏づける。また、本研究においてPQQ化学修飾により従来の活性を増強し、安全性をより高める物質が得られることを示した。補酵素であり高機能素材であるPQQの化学修飾によりQOL向上につながる物質が得られる可能性が示された。