2020 Fiscal Year Research-status Report
核外ヒストンを標的とした食品成分の活性発現機構の解明
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20K15467
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
板倉 正典 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (70803162)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ビタミンC / ヒストン / 抗炎症 / 敗血症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ビタミンCやポリフェノールなどの食品成分は体に良い。この事実は抗炎症作用や抗がん作用、心血管系疾患の予防などを対象とした数多くの研究で示されている。これらの活性は主に、食品成分自体の抗酸化能やリガンドとしての機能によるものと考えられているが、食品成分の体内動態（吸収、代謝、排泄）を考慮すると他の作用メカニズムの存在が示唆される。本研究では、様々な疾病に対し生体防御的に働くとされるが、その作用機序が明確ではないビタミンCやポリフェノール類を対象として、これら食品成分の新たな活性発現機構の解明を目的としている。より具体的には、以下の項目を達成することを目指している。(1) 食品修飾タンパク質・アミノ酸によるヒストンへの結合を介した抗炎症作用および生体保護作用を明らかにし、慢性炎症性疾患に対する予防効果を実証する。
(2) 食品成分の大規模スクリーニングを行い、タンパク質もしくはアミノ酸にヒストン結合活性を付与する食品成分群を見出す。
本年度は、細胞膜上ヒストンへの結合を介した酸化型ビタミンC修飾タンパク質の機能性について検討を行い、修飾タンパク質がプラスミノーゲン経路の活性化を阻害し、単球・マクロファージ浸潤を抑制することを、タンパク質レベル（リコンビナントタンパク質を用いた結合試験やアフィニティ解析）、細胞レベル（三次元培養系による細胞浸潤アッセイ）、個体レベル（チオグリコレート誘導性腹膜炎モデル）において明らかにした。
さらに細胞外ヒストンへの結合を介した酸化型ビタミンCおよびポリフェノール修飾タンパク質の細胞保護性について検討を行い、修飾タンパク質が遊離ヒストンと結合することで凝集体を形成し、ヒストン誘導性細胞障害を抑制することを細胞レベルおよび個体レベル（敗血症モデル）において明らかにした。
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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
本年度から来年度にかけて実施予定であった酸化型ビタミンC修飾タンパク質の機能性解析を実施し、核外ヒストンへの結合を介した抗炎症作用および細胞保護作用を明らかにした。さらに来年度以降に実施予定であったポリフェノール類による修飾タンパク質に関する解析（スクリーニングおよび機能解析）についても着手し、複数のポリフェノール類が細胞保護作用を示すことを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度明らかにした修飾タンパク質の機能性発現機構の詳細を明らかにする。具体的には、ヒストン結合活性を示す修飾タンパク質の修飾構造および結合様式について、HPLCや質量分析器、表面プラズモン共鳴法を用いたアフィニティ解析を実施する予定である。またタンパク質修飾能を示す食品成分摂取時におけるin vivoレベルの修飾タンパク質検出系の構築を試みる。
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| Causes of Carryover |
食品成分によるスクリーニングを実施予定であったが、大規模天然物ライブラリーの購入が困難となり抗酸化性食品成分を用いたスクリーニング系に変更したため。来年度以降はその他ファイトケミカル類を用いたスクリーニングを実施するとともに、修飾構造解析に関する研究を計画している。
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