CLEM法を用いた機能性食品成分の細胞内動態解析

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25450181
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 小林 謙一 東京農業大学, 応用生物科学部, 准教授 (80434009)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ポリフェノール / オリーブ葉 / 蛍光標識 / CLEM法 / 機能性食品 / オレウロペイン / ヒドロキシチロソール / 大腸癌

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、機能性食品成分の中でオリーブ葉ポリフェノールであるオレウロペインの代謝産物であるヒドロキシチロソール（以下HT）に焦点を絞り、HTが大腸癌細胞に及ぼす影響について検討するとともに、この分子の蛍光標識化に着手し大腸癌細胞内での挙動を動的に追跡し、光学―電子線相関顕微鏡法（以下CLEM法）を用いた解析を行った。
平成27年度は、まずHTが大腸癌モデル細胞であるCaco-2細胞のオートファジー機構に及ぼす影響についての検討を行った。その結果、HTを添加したCaco-2細胞ではオートファゴソームの形成に関わるLC3-Ⅰ、Ⅱの発現量の上昇、オートファゴソーム形成を負に制御する因子群の抑制が認められ、HTはオートファジーを誘導する可能性が推察された。しかし、HTによるLC3の発現量は、Bafilomycin A1を添加しても変化しなかった。以上より、HTは、オートファゴソームの形成を誘導するものの、リソソームとの融合を阻害し内容物の分解を阻害することで、結果的にオートファジー機構自体が抑制されていることが示唆された。
次に、FITCで標識したHT（FITC-HT）を用いて、CLEM法を試みた。具体的には、カーボンコーティングデッシュにCaco-2を播種して、培養した後に、FITC-HTで24時間処理し、リソソームマーカー（LysoTracker Red）と反応させ、共焦点レーザー顕微鏡を用い、生細胞イメージングを行った。生細胞観察終了後、直ちに電子顕微鏡用の固定および包埋を行い、観察部位のみの透過型電子顕微鏡観察を実施した。その上で、共焦点レーザー顕微鏡画像と電子顕微鏡画像の重ね合わせを行った。その結果、プリミティブではあるが、リソソームに局在しているFITC-HTの画像を得ることができた。

Remarks

日本食品工学会第62回大会(京都大学（京都府京都市））における発表
山岸彩乃, 前田雪恵,　徳永洸貴, 藤田沙也, 辻井良政, 風見真千子, 鈴木司, 小林謙一, 高野克己, 山本祐司、「アルファ化米が肥満モデルZucker ratの脂質代謝に及ぼす影響」
この演題が、日本食品科学工学会若手の会におけるポスター発表で優秀ポスター発表企業賞を受賞した。

Research Products

• [Journal Article] メタボローム解析法を用いたコーヒー摂取が代謝変動を介してEkerラットの腎腫瘍形成に及ぼす影響の解析 (2016)
  • Author(s): 白井 智美、影山 洋平、佐藤 拓也、柳楽 大気、相澤 有美、志賀 孝宏、田所 忠弘、鈴木 司、小林 謙一、山本 祐司
  • Journal Title: 日本食生活学会誌
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ヒト大腸癌由来培養細胞Caco-2における蛍光標識化イソフラボンの細胞内動的イメージング (2016)
  • Author(s): 松本 雄宇、鈴木 司、山本 祐司、小林 謙一
  • Journal Title: 消化と吸収 Volume: 38
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Metabolic abnormalities induced by mitochondrial dysfunction in skeletal muscle of the renal carcinoma Eker (TSC2+/-) rat model. (2016)
  • Author(s): Aizawa Y, Shirai T, Kobayashi T, Hino O, Tsujii Y, Inoue H, Kazami M, Tadokoro T, Suzuki T, Kobayashi KI, Yamamoto Y.
  • Journal Title: Biosci Biotechnol Biochem. Volume: 31 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1080/09168451.2016.1165603
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アルファ化玄米が肥満モデルラットにおける血中コレステロール値に及ぼす影響 (2016)
  • Author(s): 小林謙一, 山岸彩乃, 中川徹, 前田雪恵, 伊藤有紗, 山田千晴, 徳永洸貴, 藤田沙也, 鈴木司, 辻井良政, 高野克己, 山本祐司
  • Journal Title: 日本食品保蔵科学会誌 Volume: 42 Pages: 3-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] オリーブ葉由来ヒドロキシチロソール蛍光化誘導物を用いた細胞内動態解析法について (2016)
  • Author(s): 小林謙一, 茂木裕暉, 高橋明日香, 相澤有美, 鈴木司, 山本祐司
  • Journal Title: 日本食品保蔵科学会誌 Volume: 42 Pages: 23-28
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The tuberous sclerosis complex model Eker (TSC2+/-) rat exhibits hyperglycemia and hyperketonemia due to decreased glycolysis in the liver (2016)
  • Author(s): Aizawa Y, Shirai T, Kobayashi T, Hino O, Tsujii Y, Inoue H, Kazami M, Tadokoro T, Suzuki T, Kobayashi K, Yamamoto Y.
  • Journal Title: Arch Biochem Biophys. Volume: 590 Pages: 48-55
  • DOI: 10.1016/j.abb.2015.10.019
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High dietary fat-induced obesity in Wistar rats and type 2 diabetes in nonobese Goto-Kakizaki rats differentially affect retinol binding protein 4 expression and vitamin A metabolism (2016)
  • Author(s): Shirai T, Shichi Y, Sato M, Tanioka Y, Furusho T, Ota T, Tadokoro T, Suzuki T, Kobayashi K, Yamamoto Y.
  • Journal Title: Nutrition Research Volume: 36 Pages: 262-270
  • DOI: 10.1016/j.nutres.2015.11.018
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activation of Nrf2/Keap1 Signaling and Autophagy Induction against Oxidative Stress in Heart in Iron Deficiency (2015)
  • Author(s): Inoue H, Kobayashi K, Ndong M, Yamamoto Y, Katsumata S, Suzuki K, Uehara M
  • Journal Title: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry Volume: 79 Pages: 1366-1368
  • DOI: 10.1080/09168451.2015.1018125
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] トリプトファン代謝中間産物キノリン酸の蓄積は腎糸球体濾過能を低下させる (2015)
  • Author(s): 小林謙一、友永省三、藤田萌、飯塚宏和、伊勢瑛、後藤圭太、瀬崎沙織、武井史郎、福岡伸一、佐々木隆造、柴田克己、鈴木司、山本祐司
  • Journal Title: アミノ酸研究 Volume: 9 Pages: 91-94
• [Presentation] 蛍光標識レスベラトロールを用いた細胞内動的イメージング (2016)
  • Author(s): 小林 謙一、島野 愛美 、柳 佑芽、茂木 裕暉、高橋 明日香、鈴木 司、山本 祐司
  • Organizer: 日本農芸化学会2016年度大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター （北海道札幌市）
  • Year and Date: 2016-03-27 – 2016-03-30
• [Presentation] 鉄欠乏状態が細胞老化と細胞内浄化機構オートファジーに及ぼす影響 (2016)
  • Author(s): 井上博文、小林謙一、鈴木司、山本祐司、勝間田真一、勝間田(坪井)理恵、高橋信之、上原万里子
  • Organizer: 日本農芸化学会2016年度大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2016-03-27 – 2016-03-30
• [Presentation] TSC2によるmTORC1を介さない転写調節因子AP-1の制御機構の解析 (2015)
  • Author(s): 杉山拓洋、大場聡子、立川有里花、鈴木司、小林謙一、山本祐司
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] ケトジェニックダイエットが腎臓の糖新生に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 池田一貴、加藤延郎、志知雄太、大野詩織、鈴木司、小林謙一、山本祐司
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] AMPKは微小管関連タンパク質であるMPA1Bをリン酸化する (2015)
  • Author(s): 齋藤卓弥、秋山果穂、息才大紀、岡本笑佳、倉本奈実、小林謙一、鈴木司、山本祐司
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] チモーゲン顆粒膜タンパク質GP2が消化酵素輸送機構に及ぼす影響の解析 (2015)
  • Author(s): 伊勢瑛、丸山希美、鈴木司、小林謙一、山本祐司
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] オリーブ葉ポリフェノールは大腸癌細胞においてアポトーシス及びオートファジーを亢進する (2015)
  • Author(s): 茂木 裕暉、柳 佑芽、高橋 明日香、鈴木 司、小林 謙一、山本 祐司
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] ヒト大腸癌由来培養細胞Caco-2における蛍光標識化イソフラボンの細胞内動的イメージング (2015)
  • Author(s): 小林謙一
  • Organizer: 第46回日本消化吸収学会総会
  • Place of Presentation: 東京ディズニーシーホテルミラコスタ（千葉県浦安市）
  • Year and Date: 2015-11-27
• [Presentation] Iron deficiency induced autophagy throughactivation of Nrf2/Keap1 system and phosphorylationof p62 (Thr351) against oxidative stress. (2015)
  • Author(s): Inoue H, Kobayashi K, Yamamoto Y, Katsumata S, Takahashi N, Uehara M
  • Organizer: 6th International Conference on Food Factors (ICoFF2015),
  • Place of Presentation: COEX, Seoul, Korea
  • Year and Date: 2015-11-22 – 2015-11-25
• [Presentation] コーヒーポリフェノールの蛍光標識化と細胞内動的イメージング (2015)
  • Author(s): 小林 謙一、松本 雄宇、茂木 裕暉、高橋 明日香、鈴木 司、山本 祐司
  • Organizer: 日本食生活学会第51回大会
  • Place of Presentation: ノートルダム清心女子大学（岡山県岡山市）
  • Year and Date: 2015-11-21
• [Presentation] トリプトファン代謝中間産物キノリン酸の蓄積は腎糸球体濾過能を低下させる (2015)
  • Author(s): 小林謙一、友永省三、藤田萌、飯塚宏和、伊勢瑛、後藤圭太、瀬崎沙織、武井史郎、福岡伸一、佐々木隆造、柴田克己、鈴木司、山本祐司
  • Organizer: 第9回日本アミノ酸学会学術集会
  • Place of Presentation: 滋賀県立大学（滋賀県・彦根市）
  • Year and Date: 2015-10-23
• [Presentation] QPRT DEFICIENCY IN MICE CAUSES RENAL IMPAIRMENT (2015)
  • Author(s): Kobayashi KI, Tomonaga S, Goto K, Ise A, Fujita M, Iizuka H, Matsumoto Y, Takei S, Fukuoka SI, Sasaki R, Shibata K, Suzuki T, and Yamamoto Y
  • Organizer: The 14th International Society for Tryptophan Research (ISTRY 2015)
  • Place of Presentation: Van Andel Research Institute in Grand Rapids (Michigan, USA)
  • Year and Date: 2015-09-16 – 2015-09-18
• [Presentation] Calcium signaling induces TSC2 phosphorylation independently of Akt (2015)
  • Author(s): Tsukasa Suzuki, Kanako Sato, Jun-ichi Iwata, Machiko Kazami, Ken-ichi Kobayashi, Yuji Yamamoto
  • Organizer: 2015 International Tuberous Sclerosis Complex Research Conference: From Treatment to Prevention
  • Place of Presentation: Windsor, UK
  • Year and Date: 2015-09-10 – 2015-09-12
• [Presentation] Tuberous sclerosis complex 1(TSC1) regulates the Caveolae mediated endocytosis via controlling the Rab5 activity. (2015)
  • Author(s): Yuji Yamamoto, Shintaro Sato, Kazuyuki Tsuchiya, Ikue Tsuchiya, Kenichi Kobayasi, Yoshimitsu Matsui-Ito and Tsukasa Suzuki
  • Organizer: 2015 International Tuberous Sclerosis Complex Research Conference: From Treatment to Prevention
  • Place of Presentation: Windsor, UK
  • Year and Date: 2015-09-10 – 2015-09-12
• [Presentation] Ca2+シグナルがインスリンシグナルに与える影響の解析 (2015)
  • Author(s): 岩田洵一、風見真千子、佐藤佳菜子、八島春奈、鈴木司、小林謙一、山本祐司
  • Organizer: 第96回日本栄養・食糧学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 新潟大学 五十嵐キャンパス（新潟市、新潟県）
  • Year and Date: 2015-09-05
• [Presentation] インスリンシグナルを制御する有機化合物の探索 (2015)
  • Author(s): 吉沼咲枝、中山佳織、田中友理、高杉実里、根橋里奈、大久保友香、大沼鈴奈、加藤祐紀、松本健太郎、菅原二三男、竹本健二、紙透伸治、松井芳光、鈴木司、小林謙一、山本祐司
  • Organizer: 第96回日本栄養・食糧学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 新潟大学 五十嵐キャンパス（新潟市、新潟県）
  • Year and Date: 2015-09-05
• [Presentation] TSC1/2複合体がカベオラ依存性エンドサイトーシスにおけるRab5の活性に与える影響の解析 (2015)
  • Author(s): 佐藤晋太郎、萩原真、土屋郁恵、室田友紀子、土屋和之、鈴木司、小林謙一、山本祐司
  • Organizer: 第96回日本栄養・食糧学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 新潟大学 五十嵐キャンパス（新潟市、新潟県）
  • Year and Date: 2015-09-05
• [Presentation] Eker TSC2（+/-）ラットは、肝臓の解糖系の低下によりケトン体合成が亢進する (2015)
  • Author(s): 相澤有美、飯田美咲、酒巻弘昌、佐藤絵美、小林敏之、樋野興夫、鈴木司、小林謙一、山本祐司
  • Organizer: 第96回日本栄養・食糧学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 新潟大学 五十嵐キャンパス（新潟市、新潟県）
  • Year and Date: 2015-09-05
• [Presentation] 鉄欠乏状態が活性酸素シグナルとタンパク質品質機構に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 井上 博文、小林 謙一、鈴木 司、山本 祐司、勝間田(坪井) 理恵、勝間田 真一、高橋 信之、上原 万里子
  • Organizer: 第96回日本栄養・食糧学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 新潟大学 五十嵐キャンパス（新潟市、新潟県）
  • Year and Date: 2015-09-05
• [Presentation] アルファ化米が肥満モデルZucker ratの脂質代謝に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 山岸彩乃, 前田雪恵, 徳永洸貴, 藤田沙也, 辻井良政, 風見真千子, 鈴木司, 小林謙一, 高野克己, 山本祐司
  • Organizer: 日本食品工学会第62回大会
  • Place of Presentation: 京都大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2015-08-27 – 2015-08-29
• [Presentation] Eker TSC2（+/-）ラットは、ミトコンドリア減少により解糖系・脂肪酸分解が低下する (2015)
  • Author(s): 相澤有美、飯田美咲、小林敏之、樋野興夫、鈴木司、小林謙一、山本祐司
  • Organizer: 第3回がんと代謝研究会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂交流ホール （金沢市、石川県）
  • Year and Date: 2015-07-16 – 2015-07-17
• [Presentation] トリプトファン代謝産物であるキノリン酸が腎組織に及ぼす影響の解析 (2015)
  • Author(s): 伊勢 瑛、友永 省三、後藤 圭太、松本 雄宇、武井 史郎、福岡 伸一、佐々木 隆造、柴田 克己、鈴木 司、山本 祐司 、小林 謙一
  • Organizer: 第10回トランスポーター研究会年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学薬学部（東京都港区）
  • Year and Date: 2015-06-20 – 2015-06-20
• [Presentation] トリプトファン代謝異常によるキノリン酸蓄積と慢性腎臓病発症との関連性 (2015)
  • Author(s): 小林 謙一、友永 省三、伊勢 瑛、後藤 圭太、松本 雄宇、武井 史郎、福岡 伸一、佐々木 隆造、柴田 克己、鈴木 司、山本 祐司
  • Organizer: 日本食生活学会第50回大会
  • Place of Presentation: 東京農業大学（東京都世田谷区）
  • Year and Date: 2015-05-30
• [Presentation] Pregelatinized brown rice ameliorates liver injury and pancreatitis in obese model rats. (2015)
  • Author(s): Yamagishi A, Maeda Y, Ito A, Yamada C, Majima S, Nagashima M, Tsujii Y, Suzuki T, Kobayashi K, Takano K, Yamamoto Y
  • Organizer: 12th Asian Congress of Nutrition
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama、 （Yokohama, Japan）
  • Year and Date: 2015-05-14 – 2015-05-18