2023 Fiscal Year Research-status Report
環境化学物質によるTRPA1チャネル活性化の分子機構解明
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22K10515
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| Research Institution | Yokohama College of Pharmacy |
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Principal Investigator |
香川 聡子 横浜薬科大学, 薬学部, 教授 (40188313)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神野 透人 名城大学, 薬学部, 教授 (10179096)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 環境化学物質 / ヒトTRPA1 / in vitro / in silico |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、in vitro 実験によるTRPA1活性化の定量的解析結果とドッキングシミュレーションによって得られるドッキングスコアによるin silico 評価結果を合わせて解析することにより、TRPA1に親和性の高い化学物質の特徴と、TRPA1分子の標的部位を抽出することを目的とする。本年度は、欧州連合の化粧品規制でアレルギーを引き起こす可能性のある香料アレルゲンとしてラベル表示が義務付けられている香料成分を対象とした。in vitro評価としてヒトTRPA1を恒常的に発現するFlp-In 293細胞株を用いて、細胞内へのカルシウムイオンの流入を指標にイオンチャネル活性化を定量的に解析した。in silico 評価としては、Protein Data BankよりヒトTRPA1の立体構造モデルをダウンロードし、Molecular Operating Environmentを用いて、構造最適化後にドッキングシミュレーションを行い、ヒトTRPA1と香料成分の分子間で相互作用する部位の探索を行った。in vitro評価結果では、in vitro 評価が可能であった17物質中9物質が濃度依存的にTRPA1を活性化した。in silico 評価の結果、EC50値が最も低かった物質をはじめ4物質が共有結合性アゴニストの結合部位であるCys621を修飾する可能性が示された。また、7物質については非共有結合性アゴニストの結合部位であることが指摘されているAla836、Tyr840、Glu864、Gln940のいずれかあるいは複数の部位と相互作用する可能性が示された。現在、高残香性柔軟仕上げ剤などの使用に起因する「香害」が社会問題となっており、本研究によって得られた情報は、原因化学物質による健康影響のメカニズム解明に資することが期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度に引き続き、家庭用品などに広く使用される香料成分を対象としてin vitroおよびin silico評価によって侵害刺激受容体TRPA1の活性化とそのメカニズムについて検討し、その結果を学会にて発表した。2年目としてはおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、2019年に室内濃度指針値が改定されたフタル酸エステル類等を検討対象とする。
in silico 評価によってフタル酸エステル類によるヒトTRPA1の活性化に関与する候補アミノ酸を特定し、ヒトTRPA1を恒常的に発現するFlp-In 293細胞株並びにアミノ酸変異を導入した細胞を用いるin vitro評価によってTRPA1活性化に重要な役割を果たす部位について検証する。
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| Causes of Carryover |
当初購入を予定していた解析用ソフトウェアが当該年度については不要となったため、次年度使用額が発生した。繰り越し分は次年度以降解析用ソフトウェアの購入・使用料等に充当する。
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[Journal Article] Species differences in activation of TRPA1 by resin additive-related chemicals relevant to indoor air quality.2023
Author(s)
Mori Y, Tanaka-Kagawa T, Tahara M, Kawakami T, Aoki A, Okamoto Y, Isobe T, Ohkawara S, Hanioka N, Azuma K, Sakai S, Jinno H.
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Journal Title
J Toxicol Sci.
Volume: 48(1)
Pages: 37-45
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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