2020 Fiscal Year Annual Research Report
食用キク科植物のカルシウムシグナル阻害作用に関与する成分の探索と機能性の解明
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19K14046
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| Research Institution | Iwate Biotechnology Research Center |
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Principal Investigator |
上杉 祥太 公益財団法人岩手生物工学研究センター, 生物資源研究部, 主任研究員 (30795901)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | キク科植物 / カルシウムシグナル / interleukin-2 / アレルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
キク科植物は、独自の分子骨格を持つ成分を生産し、特徴的な機能性成分の探索源として有望である。我々は、遺伝子変異酵母株を用いたスクリーニングにより、キク科山菜であるフキノトウとモミジガサに、アレルギーや2型糖尿病などに関わるカルシウムシグナル伝達阻害作用を見出した。そこで本研究では、活性物質を単離同定し、作用発現に関わる分子機構の解析と、食用キク科植物の比較解析を行い、機能性素材としての有用性を発掘・検証することを目的とした。
まず、カルシウムシグナル阻害物質の精製を行い、フキノトウから１化合物、モミジガサから２化合物を単離同定した。取得した化合物について、ヒトT細胞株Jurkat細胞を用いて哺乳動物細胞における作用を検証することを目的とし、アトピー性皮膚炎等に関わるinterleukin-2（IL-2）の産生に対する抑制効果を解析した。その結果、フキノトウ由来の活性物質が、IL-2の遺伝子発現及びタンパク質産生を阻害することが明らかとなった。さらに、類縁物質との比較により、本活性の増強に寄与する部分構造を特定した。さらに、食用キク科植物の比較として、フキノトウ、モミジガサに加え、同じく山菜であるボウナ（別名：ヨブスマソウ、イヌドウナ）を対象として、サンプルを収集して抽出物を作成し、成分の比較を行った。薄層クロマトグラフィー、HPLC、LC-MSを用いて分析を行い、産地等の違いにより、含まれる主成分に明確な質的・量的差異が存在することが判明した。特に、フキノトウの個体分析の結果から、遺伝的背景の違いに基づく主成分の多様性が示唆された。また、それに伴い、抽出物として発揮される機能性も主成分の違いにより異なることが示された。
以上の研究により、山菜を中心とした食用キク科植物について、新たな機能性を見出すとともに、成分と機能性の多様性に関して今後の展開に繋がる知見が得られた。
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