Regulatory mechanism of selenoprotein P expression and its deterioration mechanism of glucose metabolism

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H00488
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Saito Yoshiro 東北大学, 薬学研究科, 教授 (70357060)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有澤 琴子 東北大学, 薬学研究科, 助教 (00813122) ; 金子 尚志 東北大学, 薬学研究科, 助手 (20907993) ; 外山 喬士 東北大学, 薬学研究科, 講師 (50720918) ; 三田 雄一郎 同志社大学, 生命医科学部, 助教 (70609122) ; 堤 良平 東北大学, 薬学研究科, 助教 (50435872)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: メタロミクス / セレン / 生活習慣病 / がん / 亜鉛 / メチル水銀

Outline of Final Research Achievements

It has become clear that the selenium-containing protein selenoprotein P (SeP) in plasma is increased in patients with type 2 diabetes, and that excess SeP is a crucial therapeutic target for type 2 diabetes. In this study, the control mechanism of SeP expression was clarified and the control technology was established. We identified multiple compounds that modulate SeP expression by establishing HTS. We also found that food components such as the electrophile sulforaphane reduced SeP expression. Furthermore, a cohort study found that SeP levels are associated with glucose metabolism (such as HbA1c) and iron metabolism (such as hematocrit value). Moreover, we discovered that inflammatory cytokines negatively correlated with SeP levels.

Free Research Field

生化学　細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、セレノプロテインＰ（SeP）発現を制御する因子として、リソソーム活性や転写因子NRF2が同定され、レドックスを介したSeP発現制御機構の存在が新たに示された。さらに、SeP発現を低下あるいは増加する化合物を同定することができた。特に、SeP低下化合物は、SePの増加が関連する2型糖尿病やがんへの応用が考えられ、新たな治療薬開発につながる。さらに、SeP発現と糖代謝、鉄代謝との関連性が新たに見いだされ、上記関連疾患とエネルギーおよびレドックス代謝との関連性も考えられた。以上、本研究により、新たなレドックス生命現象が見いだされ、新薬開発につながる重要な知見が得られた。