Elucidating the molecular mechanism of herbal medicine by the advances in computational mass spectrometry

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K18216
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 37:Biomolecular chemistry and related fields
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: Tsugawa Hiroshi 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30647235)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今見 考志 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, ユニットリーダー (30528344)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: オミクス / 質量分析 / 情報科学 / メタボロミクス

Outline of Final Research Achievements

Through the technological development of mass spectrometry informatics, we aimed to establish an integrated omics environment and conducted research to elucidate the molecular mechanisms underlying the pharmacological effects of the herbal medicine licorice. Specifically, we used an acute inflammation model with macrophage-derived RAW264.7 cells and lipopolysaccharide (LPS) and evaluated the anti-inflammatory effects of adding either isoliquiritigenin (ILG) or a licorice extract (GU). In the process, we developed a new method for measuring hydrophilic metabolome and the results are currently being submitted for publication. In addition, we integrated the acquired omics data to discover pathways that vary specifically with ILG and those that vary specifically with GU.

Free Research Field

システムバイオロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、質量分析オミクスのデータ科学を活用し、生薬・漢方薬の効果が分子レベルでどのように発揮されるかを解明することを目指した。これにより、西洋医学と東洋医学の融合を推進する基礎的データが得られ、植物資源の価値を高めるとともに、漢方薬の品質評価や予防医学への応用が可能となる。さらに、新規生体分子の同定や生理活性の評価を通じて、創薬の新たなシーズを探るという革新的なアプローチも展開できる可能性がある。この研究は国際的な「持続可能な開発目標」（SDGs）への貢献を目指すとともに、将来的にはすべての薬用植物に適用可能な研究成果を提供し、薬学・医学研究の進展を支える基盤となり得る。