2020 Fiscal Year Research-status Report
非栄養性食品分子によるGPR120/インクレチンシグナリング制御機構の全容解明
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20K05927
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
光武 進 佐賀大学, 農学部, 准教授 (10344475)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | GPR120 / GLP-1 / インクレチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
長鎖脂肪酸受容体GPR120は、小腸上皮内分泌L細胞に発現し、その活性化は消化管ホルモンであるインクレチンGLP-1の分泌を促進させる。GLP-1は、インスリンの分泌促進、食欲抑制等に働くことが知られ、２型糖尿病の改善／予防に有効である事が知られている。私は近年、酵母の細胞膜に含まれるスフィンゴ脂質の一つphytosphingosine（PHS）が、GPR120を活性化する事を見出した。本来、GPR120/GLP-1シグナリングは、高エネルギー分子である脂質の摂取に応答し、過剰なエネルギー摂取や蓄積を抑制する為のシステムである。私の発見は、特定の食品分子が、非栄養的にこの経路を活性化させ2型糖尿病の予防や生体恒常性の維持に寄与してきた事を示唆している。私は本研究で、PHSや他の食品成分によるGPR120の活性制御機構を詳細に解析し、「非栄養性食品分子のGPR120を介した新しい食品機能」を確立したいと考えている。その為に、本年度はまず、『GPR120を活性化する食品成分は他にも広く存在するのか』といったテーマに取り組んだ。その結果、発酵茶に含まれるTeadenol AにGPR120のリガンドとしての活性を見出した。プーアル茶に代表される微生物発酵茶には、以前から痩身効果があるとされてきた。今回の発見は、これまでの経験的な言い伝えに科学的根拠をもたらす可能性があり興味深い。Teadenol AのGPR120へ結合する詳細なメカニズムを明らかにし、論文として公表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究課題では、GPR120/GLP-1シグナリングに注目している。GPR120は本来脂肪酸の受容体として、生体のエネルギー摂取を調節していると考えられてきた。しかし、私は以前の研究で、GPR120が非栄養的分子で活性化される事を見出し、本研究で、「非栄養性食品分子のGPR120を介した新しい食品機能」を確立したいと考えている。それを達成する為に、以下の４つのサブテーマを設けている、それは、①GPR120を活性化する食品成分は他にも広く存在するのか、②遊離型PHSが多く含まれる食品と加工技術によるその含量の違い、③長鎖脂肪酸をリガンドとするGPR120にどの様にしてこれら様々な構造の分子が結合するのか、④非栄養性食品分子によるGPR120活性化が脂味覚に与える影響、の４つである。本年度のこの中でも特に①に注力し、発酵茶に含まれるTeadenol AがGPR120を活性化する事とそのメカニズムを詳細に解明した。興味深い事にTeadenol Aは小腸内分泌細胞株STC-1のGPR120を活性化するのみならず、インクレチンの一つであるGLP-1の分泌を促進した。発酵茶中のTeadenol Aの濃度は概算で50uMと見積もる事が出来る。本実験では20uM程度、でGLP-1の分泌が起こった事から、発酵茶の通常摂取で十分インクレチンの分泌を起こす効果が期待出来た。これらの結果は論文として発表した。一方②～④のテーマに関しても研究をスタートしており、来年度以降成果が出るものと期待され、研究は非常に順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
私は、本研究で、「非栄養性食品分子のGPR120を介した新しい食品機能」を確立したいと考えている。それを達成する為に、①GPR120を活性化する食品成分は他にも広く存在するのか、②遊離型PHSが多く含まれる食品と加工技術によるその含量の違い、③長鎖脂肪酸をリガンドとするGPR120にどの様にしてこれら様々な構造の分子が結合するのか、④非栄養性食品分子によるGPR120活性化が脂味覚に与える影響、の４つのテーマに取り組んでいる。①に関しては前述の様に、論文として報告した。今後は、②～④のテーマに関して成果を出したい。②に関しては米麹の生成過程でPHSがどの様に生成されるのかを調べている。③に関しては、GPR120とPHSやTeadenol Aのドッキングシミュレーションを用いた構造予測を基に作用するアミノ酸残基の同定に取り組んでいる。④は大きなテーマとなるが、マウス味蕾株化細胞のGPR120をCRISPR-Cas9技術を用いて破壊する事を試みている。この様に、今後の成果も期待出来る状況にある。
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| Causes of Carryover |
covid-19の影響で学会等が中止やonlineとなり、旅費が必要なくなった。また同時に研究活動も大きく制約を受けたのでこの様な結果になった。次年度は、covid-19の蔓延下でも研究が推進できる環境が出来たので、次年度使用額も使用しながら研究を円滑に推進したい。
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