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鳥類の環境化学物質の感受性は食性が決定するか? 鳥類の解毒機構の進化を探る。

研究課題

研究課題/領域番号 11J01864
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用獣医学
研究機関北海道大学

研究代表者

渡邉 研右  北海道大学, 大学院獣医学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2013年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード鳥類 / 異物代謝 / シトクロムP450 / 種差 / 進化 / ワルファリン / 化学物質感受性
研究概要

異物代謝酵素シトクロムP450 (CYP)は、環境汚染化学物質に対する感受性を決定する重要な要因の一つでる。昨年度、3種の鳥類(ニワトリ、シチメンチョウ、キンカチョウ)を用いて、鳥類CYP遺伝子を網羅的に同定・分類した。さらに、鳥類異物代謝上重要なCYP分子種を特定するため、ニワトリ肝臓を用いてmRNA発現量解析を行い、CYP2C45が高発現していることを明らかにした。現在は、CYPのタンパク質発現量解析と分子種間での発現量比較を目的としてLC-MS/MSを用いた定量系の構築に取り組んでいる。複数の野生鳥類種についてCYPタンパク質発現量の定量解析を行うことで、鳥類の異物代謝機構とその種差の解明につながると考えられる。
鳥類CYPの解析と並行して、殺鼠剤ワルファリンに対する鳥類種間での感受性の種差の解明に取り組んだ。本年度は、ワルファリンの標的であるビタミンK還元酵素(VKOR)について詳細な検討を行った。VKOR活性は、哺乳類ではVKORC1 (C1)とVKORC1L1 (L1)という二つの酵素により、肝臓で高発現しているC1はワルファリンによる阻害を強く受ける一方、低発現であるL1はワルファリンによる阻害をほとんど受けない。ニワトリにおいてはVKOR活性がワルファリン抵抗性であることを先に明らかにしていたため、①ニワトリではL1が高発現している、もしくは、②ニワトリC1は阻害を受けにくいアミノ酸配列・立体構造をとっている、という二つの可能性について検討を行っている。まず、Eadie-Hofsteeプロットを用いた代謝活性の解析により、ニワトリにおいても二つの酵素が関与していることが示唆された。また、肝臓のmRNA発現量解析ではL1もC1と同程度の発現を示したため、今後タンパク質発現量の解析と、異種発現系を用いたニワトリC1、L1に関する機能解析を進める予定である。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Avian Cytochrome P450 (CYP) 1-3 Family Genes : Isoforms, Evolutionary Relationships, and mRNA Expression in Chicken Liver2013

    • 著者名/発表者名
      Kensuke P WATANABE, et al.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8(9) 号: 9 ページ: e75689-e75689

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0075689

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organochlorine pesticides and heavy metals in fish from Lake Awassa, Ethiopia : Insights from stable isotope analysis2012

    • 著者名/発表者名
      Yared Beyene YOHANNES, et al.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 91 号: 6 ページ: 857-863

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2013.01.047

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative metabolism of warfarin in rats and chickens2011

    • 著者名/発表者名
      Aksorn Saengtienchai
    • 雑誌名

      Poultry Science

      巻: 90 号: 12 ページ: 2775-2781

    • DOI

      10.3382/ps.2010-01257

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Species difference of warfarin sensitivity among birds can be explained by the two enzymes, cytochrome P450 and vitamin K epoxide reductase2013

    • 著者名/発表者名
      Kensuke P WATANABE, et al.
    • 学会等名
      10th International ISSX Meeting
    • 発表場所
      The Westin Harbour Castle(カナダ)
    • 年月日
      2013-09-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Avian features of CYP 1-3 genes2013

    • 著者名/発表者名
      Kensuke WATANABE
    • 学会等名
      Recent Advances in Research on Environmental Toxicology by Young Researchers from African
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2013-02-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 鳥類CYP遺伝子の網羅的同定・分類と、ニワトリの異物代謝で重要なシトクロムP450分子種の特定2013

    • 著者名/発表者名
      渡邉研右, 他
    • 学会等名
      2013年度 P450/UGT/SULT研究会
    • 発表場所
      フェニックス・シーガイア・リゾート(宮崎県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The identification of the important CYP isoforms in avian xenobiotics metabolism and its species among bird species2012

    • 著者名/発表者名
      Kensuke WATANABE
    • 学会等名
      The 6th International Congress of Asian Society of Toxicology
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県)
    • 年月日
      2012-07-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 鳥類異物代謝における重要なCYP分子種の特定とその種差の解明2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉研右
    • 学会等名
      第39回日本毒性学会学術年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県)
    • 年月日
      2012-07-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of chicken CYP1-4 : mRNA expressions and genomic analysis2012

    • 著者名/発表者名
      Kensuke WATANABE
    • 学会等名
      11th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
    • 発表場所
      科学博物館(イタリア、トリノ市)
    • 年月日
      2012-06-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 鳥類におけるI相およびII相反応の特徴と種差2012

    • 著者名/発表者名
      河田みなみ
    • 学会等名
      第153回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ(さいたま市)
    • 年月日
      2012-03-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 鳥類におけるワルファリン感受性決定要因とその種差の解明2011

    • 著者名/発表者名
      渡邉研右
    • 学会等名
      第25回北海道薬物作用談話会
    • 発表場所
      酪農学園大学(江別市)
    • 年月日
      2011-07-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://tox.vetmed.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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