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ケトン食摂取による脳内の糖脂質発現動態に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H02907
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 食生活学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

奥田 徹哉  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (20443179)

研究分担者 森田 直樹  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (60371085)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2015年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワードケトン食 / ガングリオシド / てんかん / GM2A / ST3GAL2 / 脂肪肝 / VLDLR / レプチン / ケトン産生食 / ローカーボダイエット / スフィンゴ糖脂質 / 糖質制限食 / 糖鎖マーカー / 糖鎖抗原 / 糖脂質 / 脳神経疾患 / 糖鎖 / 糖タンパク質
研究成果の概要

低糖質・高脂肪の組成を特徴とするケトン食は、体内で糖質の代わりに脂肪をエネルギー源として優先的に利用するための食餌である。この栄養バランスの変化による細胞応答の誘導は、ケトン食によるてんかんや肥満の改善作用の分子基盤となるが、その詳細については不明な点が多い。本研究では、遺伝性てんかんの発症に関わるガングリオシドに着目した研究を実施し、ケトン食の摂取がマウスの肝臓や中枢神経組織にて代謝関連遺伝子の転写制御を介してガングリオシドの発現増加を誘導することを見出した。主に変化する遺伝子としてGm2aとSt3gal2を同定し、血清中のガングリオシドの含量がこの作用の指標となりうることも見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

てんかん患者の約3割は治療薬が奏効しないが、ケトン食はこのような難治性てんかんであっても改善できる。しかし、食べにくい、重度の便秘になるなど課題も多い。本研究によりケトン食の分子作用点が解明され、その作用を評価するための分子マーカーを開発できれば、その応用により患者に負担の少ないてんかん治療食の開発や創薬へとつながる点に社会的な意義がある。また、研究対象とするガングリオシドは様々な神経疾患の原因となるが、中枢神経組織における機能・役割は明確になっておらず、その解明につながる成果が期待できる点に学術的な意義がある。

報告書

(5件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] ポーランド科学アカデミー(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Dietary Control of Ganglioside Expression in Mammalian Tissues2020

    • 著者名/発表者名
      Okuda Tetsuya
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 1 ページ: 177-177

    • DOI

      10.3390/ijms21010177

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diet and Ganglioside Expression2020

    • 著者名/発表者名
      Okuda Tetsuya
    • 雑誌名

      Encyclopedia

      巻: v1 ページ: 513-513

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A low-carbohydrate ketogenic diet promotes ganglioside synthesis via the transcriptional regulation of ganglioside metabolism-related genes2019

    • 著者名/発表者名
      Okuda Tetsuya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 7627-7627

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43952-7

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Data set for characterization of the glycosylation status of hepatic glycoproteins in mice fed a low-carbohydrate ketogenic diet2019

    • 著者名/発表者名
      Okuda Tetsuya
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 27 ページ: 104604-104604

    • DOI

      10.1016/j.dib.2019.104604

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A low-carbohydrate ketogenic diet induces the expression of very-low-density lipoprotein receptor in liver and affects its associated metabolic abnormalities2019

    • 著者名/発表者名
      Okuda Tetsuya
    • 雑誌名

      npj Science of Food

      巻: 3 号: 1 ページ: 25-25

    • DOI

      10.1038/s41538-019-0058-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induction of specific adaptive immune responses by immunization with newly designed artificial glycosphingolipids2019

    • 著者名/発表者名
      Okuda Tetsuya、Shimizu Kayoko、Hasaba Satoshi、Date Mutsuhiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 18803-18803

    • DOI

      10.1038/s41598-019-55088-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induction of anti-oligosaccharide IgG antibodies that recognize mammalian glycoproteins by immunization with novel artificial glycosphingolipids2019

    • 著者名/発表者名
      Okuda Tetsuya、Shimizu Kayoko、Hasaba Satoshi、Date Mutsuhiro
    • 雑誌名

      Glycoconjugate Journal

      巻: 36 号: 4 ページ: 356-356

    • DOI

      10.1007/s10719-019-09880-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Design of Carrier Molecules Suitable for Inducing Immunity to Oligosaccharide Antigens: Application to Anti-Glycoprotein Monoclonal Antibodies2018

    • 著者名/発表者名
      Testuya Okuda
    • 雑誌名

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology

      巻: 30 号: 175 ページ: E113-E116

    • DOI

      10.4052/tigg.1762.1E

    • NAID

      130007419455

    • ISSN
      0915-7352, 1883-2113
    • 年月日
      2018-07-25
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オリゴ糖の免疫原性増強に適したキャリア分子の開発と糖タンパク質認識抗体獲得への応用2018

    • 著者名/発表者名
      奥田 徹哉
    • 雑誌名

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology

      巻: 30 号: 175 ページ: J87-J90

    • DOI

      10.4052/tigg.1762.1J

    • NAID

      130007418664

    • ISSN
      0915-7352, 1883-2113
    • 年月日
      2018-07-25
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Data on immunoglobulin G antibodies induced by immunization of mice with globoside carrying very long-chain fatty acids2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Okuda
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 19 ページ: 256-260

    • DOI

      10.1016/j.dib.2018.05.014

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Data set for characterization of TNF-α inducible glycosphingolipids in vascular endothelial cells2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Okuda
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 21 ページ: 29-35

    • DOI

      10.1016/j.dib.2018.09.059

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of anti-oligosaccharide antibodies that recognize mammalian glycoproteins by immunization with a novel artificial glycosphingolipid2018

    • 著者名/発表者名
      Okuda Tetsuya、Fukui Asami
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 497 号: 4 ページ: 983-989

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.113

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Western blot data using two distinct anti-O-GlcNAc monoclonal antibodies showing unique glycosylation status on cellular proteins under 2-deoxy-d-glucose treatment2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Okuda
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 10 ページ: 449-453

    • DOI

      10.1016/j.dib.2016.12.001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] PUGNAc treatment provokes globotetraosylceramide accumulation in human umbilical vein endothelial cells2017

    • 著者名/発表者名
      Okuda Tetsuya
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 487 号: 1 ページ: 76-82

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.04.019

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A very low carbohydrate ketogenic diet increases hepatic glycosphingolipids related to regulation of insulin signalling2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Okuda, Naoki Morita
    • 雑誌名

      Journal of Functional Foods

      巻: 21 ページ: 70-74

    • DOI

      10.1016/j.jff.2015.11.040

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 糖タンパク質の糖鎖構造をエピトープ認識するモノクローナル抗体の開発2019

    • 著者名/発表者名
      奥田 徹哉
    • 学会等名
      第18回産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ糖脂質の動態に着目したローカーボ・ケトン食の分子作用の研究2019

    • 著者名/発表者名
      奥田 徹哉
    • 学会等名
      第18回産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スフィンゴ糖脂質の糖鎖構造の制御による適応免疫の特異的誘導2019

    • 著者名/発表者名
      奥田 徹哉、狭場 諭、木戸脇 佳代子、伊達 睦廣
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ糖脂質の糖鎖構造の制御による適応免疫の特異的誘導2019

    • 著者名/発表者名
      奥田 徹哉、狭場 諭、木戸脇 佳代子、伊達 睦廣
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ糖脂質の糖鎖構造の制御による適応免疫の特異的誘導2019

    • 著者名/発表者名
      奥田 徹哉、狭場 諭、木戸脇 佳代子、伊達 睦廣
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Induction of anti-oligosaccharide IgG antibodies that recognize mammalian glycoproteins by immunization with novel artificial glycosphingolipids2019

    • 著者名/発表者名
      Okuda Tetsuya、Shimizu Kayoko、Hasaba Satoshi、Date Mutsuhiro
    • 学会等名
      25th International Symposium on Glycoconjugate
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 抗てんかん食の摂取は関連遺伝子の転写制御を介してガングリオシドの発現を誘導する2019

    • 著者名/発表者名
      奥田 徹哉
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 超長鎖脂肪酸構造を特徴とする人工・天然糖脂質の免疫原性の解析と抗糖鎖モノクローナル抗体獲得への応用2018

    • 著者名/発表者名
      奥田 徹哉、狭場 諭、木戸脇 佳代子、伊達 睦廣
    • 学会等名
      第37回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低炭水化物ケトン産生食摂取マウスに見られるガングリオシド代謝関連遺伝子の発現変化2018

    • 著者名/発表者名
      奥田 徹哉
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] モノクローナル抗体の高効率獲得2018

    • 著者名/発表者名
      奥田 徹哉
    • 学会等名
      テクノブリッジフェア2018 in つくば
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超長鎖脂肪酸を含むスフィンゴ糖脂質類を用いた糖鎖認識抗体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      奥田徹哉
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 低炭水化物食摂取下の肥満マウス肝臓に見られる脂質代謝関連遺伝子の発現変化2017

    • 著者名/発表者名
      奥田徹哉
    • 学会等名
      第16回 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [学会発表] A very low carbohydrate ketogenic diet alters expression of lipid metabolism-related genes in ob/ob mouse liver2017

    • 著者名/発表者名
      奥田徹哉
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [学会発表] ケトン食摂取モデルマウスに見られるガングリオシドの発現増加とその分子基盤2017

    • 著者名/発表者名
      奥田徹哉
    • 学会等名
      第36回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ケトン食摂取モデルマウスに見られる糖脂質代謝関連分子の発現増加とその分子基盤2017

    • 著者名/発表者名
      奥田徹哉
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A very low carbohydrate ketogenic diet increases hepatic glycosphingolipids related to regulation of insulin signaling2016

    • 著者名/発表者名
      奥田徹哉、森田直樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、札幌市
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 持続的な低炭水化物食の摂取は肥満モデルマウス肝臓においてインスリン感受性関連糖脂質の発現量を増加させる2016

    • 著者名/発表者名
      奥田徹哉、森田直樹
    • 学会等名
      第15回 産総研・産技連 LS-BT合同研究発表会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所つくばセンター共用講堂 、つくば市
    • 年月日
      2016-02-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A very low carbohydrate ketogenic diet increases hepatic glycosphingolipids related to regulation of insulin signaling2016

    • 著者名/発表者名
      奥田徹哉
    • 学会等名
      微生物研究の新展開
    • 発表場所
      秋葉原コンベンションホール、東京都
    • 年月日
      2016-01-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] PUGNAc treatment promotes globoteetraosylceramide expression in vascular endothelial cell2016

    • 著者名/発表者名
      奥田徹哉
    • 学会等名
      第35回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [学会発表] PUGNAc処理後の血管内皮細胞に見られるGb4Cerの増加と関連酵素遺伝子の発現解析2016

    • 著者名/発表者名
      奥田徹哉
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [学会発表] Alterations in liver glycosphingolipid content of mice fed a very low carbohydrate ketogenic diet2015

    • 著者名/発表者名
      奥田徹哉、森田直樹
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、神戸市
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] モノクローナル抗体の高効率獲得

    • URL

      https://youtu.be/CxPNfs3or4c

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 疾患の要因となる”糖鎖”を認識する抗体を作るための化合物を開発

    • URL

      https://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/2020/nr20200330/nr20200330.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 細胞・動物モデルを用いた、天然型糖脂質の機能解析と産業応用性の検証

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/bpri/bpri-design/research.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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