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酵母全遺伝子スクリーニングによる食品成分標的遺伝子の同定とその発現調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03818
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 食品科学
研究機関岡山大学

研究代表者

中村 宜督  岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (60324381)

研究分担者 佐藤 あやの  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 准教授 (40303002)
守屋 央朗  岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 准教授 (60500808)
中村 俊之  岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (90706988)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
キーワード食品 / 出芽酵母 / 分子生物学 / 遺伝子 / 生化学 / イソチオシアネート / 求電子性
研究成果の概要

出芽酵母の遺伝子綱引き法(gTOW法)を用いた新たな評価モデル系を用いて、機能性食品成分ベンジルイソチオシアネート(BITC)の耐性遺伝子を探索し、酵母全6000遺伝子の中から12遺伝子を同定した。さらに、BITC耐性遺伝子の一つMTW1のヒトホモログ(Mis12)安定過剰発現ヒトがん細胞株を樹立し、これがBITCに対する高い抵抗性を示すこと、ノックダウンは逆に感受性が高まることを示した。また、Mis12はBITCにより翻訳後修飾を介して発現が下方調節され、細胞周期依存的にアポトーシスへの感受性を高めることによって、BITCの大腸がん細胞増殖抑制作用に貢献することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により明らかとなった、食品成分BITCのMis12減少を介したがん細胞増殖抑制作用は、食品成分のもつ健康機能や安全性の科学的理解に大きく貢献するだけでなく、新規薬剤の開発に貢献することが期待される。さらに本研究により確立された出芽酵母スクリーニングシステムは、BITCの細胞増殖抑制作用に関連した標的遺伝子を安価・容易・選択性高く同定できたことから、ヒトにおける食品機能の統合的理解を目指す研究へと展開するための分子基盤を与える現実性の高い評価モデルとして、BITC以外の食品成分が標的とする分子の探索研究に汎用されることが今後期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 9件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Dalian Polytechnic University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Dalian Polytechnic University(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Yeast screening system reveals the inhibitory mechanism of cancer cell proliferation by benzyl isothiocyanate through down-regulation of Mis122019

    • 著者名/発表者名
      Abe-Kanoh Naomi、Kunisue Narumi、Myojin Takumi、Chino Ayako、Munemasa Shintaro、Murata Yoshiyuki、Satoh Ayano、Moriya Hisao、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 8866-8866

    • DOI

      10.1038/s41598-019-45248-2

    • NAID

      120006648600

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of benzyl isothiocyanate extracted from mashed green papaya by distillation2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Toshiyuki、Murata Yoshiyuki、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 299 ページ: 125118-125118

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2019.125118

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Covalent Modification of Phosphatidylethanolamine by Benzyl Isothiocyanate and the Resultant Generation of Ethanolamine Adduct as Its Metabolite2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Toshiyuki、Hirakawa Miho、Nakamura Yoshimasa、Ishisaka Akari、Kitamoto Noritoshi、Murakami Akira、Kato Yoji
    • 雑誌名

      Chemical Research in Toxicology

      巻: 32 号: 4 ページ: 638-644

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.8b00331

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Benzyl isothiocyanate attenuates the hydrogen peroxide-induced interleukin-13 expression through glutathione S-transferase P induction in T lymphocytic leukemia cells2018

    • 著者名/発表者名
      Tang Yue、Naito Sho、Abe-Kanoh Naomi、Ogawa Seiji、Yamaguchi Shu、Zhu Beiwei、Murata Yoshiyuki、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Journal of Biochemical and Molecular Toxicology

      巻: なし 号: 6

    • DOI

      10.1002/jbt.22054

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Lycii fructus extract ameliorates hydrogen peroxide-induced cytotoxicity through indirect antioxidant action2018

    • 著者名/発表者名
      Xu Wensi、Saiki Shunya、Myojin Takumi、Liu Yujia、Zhu Beiwei、Murata Yoshiyuki、Ashida Hitoshi、Tsunenaga Makoto、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 82 号: 10 ページ: 1812-1820

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1487274

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phenethyl isothiocyanate activates leptin signaling and decreases food intake2018

    • 著者名/発表者名
      Yagi Miho、Nakatsuji Yukiko、Maeda Ayumi、Ota Hiroki、Kamikubo Ryosuke、Miyoshi Noriyuki、Nakamura Yoshimasa、Akagawa Mitsugu
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 11 ページ: e0206748-e0206748

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0206748

    • 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] Benzyl isothiocyanate ameliorates lipid accumulation in 3T3-L1 preadipocytes during adipocyte differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      Liang Ying、Sasaki Ikumi、Takeda Yuki、Zhu Beiwei、Munemasa Shintaro、Nakamura Toshiyuki、Murata Yoshiyuki、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 82 号: 12 ページ: 2130-2139

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1514247

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Methyl-β-cyclodextrin potentiates the BITC-induced anti-cancer effect through modulation of the Akt phosphorylation in human colorectal cancer cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yang Qifu、Miyagawa Miku、Liu Xiaoyang、Zhu Beiwei、Munemasa Shintaro、Nakamura Toshiyuki、Murata Yoshiyuki、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 82 号: 12 ページ: 2158-2167

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1514249

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Flavonoid metabolism: the interaction of metabolites and gut microbiota.2018

    • 著者名/発表者名
      Murota K, Nakamura Y, Uehara M.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem.

      巻: 82 号: 4 ページ: 600-610

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1444467

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological relevance of covalent protein modification by dietary isothiocyanates2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Toshiyuki、Abe-Kanoh Naomi、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 62 号: 1 ページ: 11-19

    • DOI

      10.3164/jcbn.17-91

    • NAID

      130006301253

    • ISSN
      0912-0009, 1880-5086
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] (-)-Epigallocatechin-3-gallate inhibits human angiotensin-converting enzyme activity through an autoxidation-dependent mechanism2017

    • 著者名/発表者名
      Liu Zhe、Nakashima Sayaka、Nakamura Toshiyuki、Munemasa Shintaro、Murata Yoshiyuki、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      J Biochem Mol Toxicol

      巻: 31 号: 9 ページ: e21932-e21932

    • DOI

      10.1002/jbt.21932

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Inhibition of phosphatidylinositide 3-kinase ameliorates antiproliferation by benzyl isothiocyanate in human colon cancer cells2017

    • 著者名/発表者名
      Liu Xiaoyang、Takano Chiaki、Shimizu Tomomi、Yokobe Shintaro、Abe-Kanoh Naomi、Zhu Beiwei、Nakamura Toshiyuki、Munemasa Shintaro、Murata Yoshiyuki、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 491 号: 1 ページ: 209-216

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.07.078

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Benzyl isothiocyanate ameliorates acetaldehyde-induced cytotoxicity by enhancing aldehyde dehydrogenase activity in murine hepatoma Hepa1c1c7 cells2017

    • 著者名/発表者名
      Liu Yujia、Yamanaka Momoko、Abe-Kanoh Naomi、Liu Xiaoyang、Zhu Beiwei、Munemasa Shintaro、Nakamura Toshiyuki、Murata Yoshiyuki、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Food and Chemical Toxicology

      巻: 108 ページ: 305-313

    • DOI

      10.1016/j.fct.2017.08.016

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 3,4-Dihydroxyphenylacetic acid is a potential aldehyde dehydrogenase inducer in murine hepatoma Hepa1c1c7 cells2017

    • 著者名/発表者名
      Liu Yujia、Kurita Ayuki、Nakashima Sayaka、Zhu Beiwei、Munemasa Shintaro、Nakamura Toshiyuki、Murata Yoshiyuki、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 81 号: 10 ページ: 1978-1983

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1361809

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Inhibition of phosphatidylinositide 3-kinase impairs the benzyl isothiocyanate-induced accumulation of autophagic molecules and Nrf2 in human colon cancer cells2017

    • 著者名/発表者名
      Liu Xiaoyang、Abe-Kanoh Naomi、Liu Yujia、Zhu Beiwei、Munemasa Shintaro、Nakamura Toshiyuki、Murata Yoshiyuki、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 81 号: 11 ページ: 2212-2215

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1374830

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 食品成分の化学構造から見る機能性発現の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      中村宜督
    • 学会等名
      第73回 日本栄養・食糧学会大会・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品由来ポリフェノール類がアセトアルデヒドの皮膚表皮細胞への毒性に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      明神 匠、Xu Wensi、中村俊之、宗正晋太郎、村田芳行、中村宜督
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第54回講演会(岡山)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Inhibition of drug resistance mechanisms ameliorates the benzyl isothiocyanate- induced antiproliferation in human colorectal cancer cells2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Food Factors (ICoFF2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Difference in antioxidant capacity of rice extracts among rice categories and degree of milling and processing2019

    • 著者名/発表者名
      Hongyan Wu, Miho Hirooka, Toshiyuki Nakamura, Shintaro Munemasa, Yoshiyuki Murata, Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Food Factors (ICoFF2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Benzyl isothiocyanate enhances insulin signaling in adipocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Sayuri Nakata, Ying Liang, Toshiyuki Nakamura, Shintaro Munemasa, Yoshiyuki Murata, Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Food Factors (ICoFF2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulating effects of polyphenols on the acetaldehyde-induced cytotoxicity in human keratinocyte HaCaT cells2019

    • 著者名/発表者名
      Takumi Myojin, Wensi Xu, Shintaro Munemasa, Toshiyuki Nakamura, Yoshiyuki Murata, Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Polyphenols and Health (ICPH 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of the target proteins of quercetin glycoside catabolites as cytoprotective agent2019

    • 著者名/発表者名
      Kouki Morita, Sayaka Nakashima, Toshiyuki Nakamura, Shintaro Munemasa, Yoshiyuki Murata, Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Polyphenols and Health (ICPH 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Involvement of the phosphatidylinositide 3-kinase pathway in the resistant mechanisms against benzyl isothiocyanate in human colorectal cancer cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      Division of Agricultural and Food Chemistry, Functional Foods Session, 256th ACS National Meeting (Boston)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chlorogenic acid ameliorates acetaldehyde-induced cytotoxicity in murine hepatoma Hepa1c1c7 cells2018

    • 著者名/発表者名
      Xu Wensi、Liu Yujia、宗正晋太郎、中村俊之、村田芳行、中村宜督
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第51回講演会(山口)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 青パパイヤ蒸留抽出液の生理活性および安定性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      中村俊之、村田芳行、中村宜督
    • 学会等名
      第23回日本フードファクター学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 食用花に含まれる色素aureusidinの合成と生体内抗酸化作用2018

    • 著者名/発表者名
      中島清花,清田洋正,中村俊之,宗正晋太郎,村田芳行,中村宜督
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第53回講演会(高知)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ベンジルイソチオシアネートの脂肪蓄積抑制作用とその分子機構2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木郁実,Liang Ying,竹田有希,中村俊之,宗正晋太郎,村田芳行,中村宜督
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第50回記念講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Benzyl isothiocyanate enhances glucose uptake and lipid accumulation via PI3K/Akt signaling pathway in 3T3-L1 adipocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Ying Liang,佐々木郁実,竹田有希,中村俊之,宗正信太郎,村田芳行, 中村宜督
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第50回記念講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Methyl-β-cyclodextrin potentaited the BITC-induced anti-cancer effect through modulation of the PI3K/PDK1/Akt pathway in human colorectal cancer cells2018

    • 著者名/発表者名
      Qifu Yang, 中村 俊之, 宗正 晋太郎, 村田 芳行, 中村 宜督
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第50回記念講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Phenolic acid catabolites are predominant biologically active compounds derived from quercetin glycosides2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      8th International Conference on Polyphenols and Health (ICPH2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フラボノイド配糖体代謝物の生体防御賦活作用2017

    • 著者名/発表者名
      中村宜督
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第48回講演会シンポジウム「生物資源を活用した応用研究」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ベンジルイソチオシアネートの脂肪蓄積抑制作用とその分子機構2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木郁実、Liang Ying、竹田有希、中村俊之、宗正晋太郎、村田芳行、中村宜督
    • 学会等名
      フードサイエンスフォーラム第23 回学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanisms underlying aldehyde dehydrogenase induction by phenolic acid catabolites of quercetin glycosides2017

    • 著者名/発表者名
      Yujia Liu, Ayuki Kurita, Sayaka Nakashima, Shintaro Munemasa, Toshiyuki Nakamura, Yoshiyuki Murata, Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2017年度関西・中四国・西日本支部合同大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A link between benzyl isothiocyanate-induced autophagy and Nrf2/Keap1 regulation in human colon cancer cells2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyang Liu, Naomi Abe-Kanoh, Yujia Liu, Shintaro Munemasa, Toshiyuki Nakamura, Yoshiyuki Murata, Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2017年度関西・中四国・西日本支部合同大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] エッセンシャル食品化学2018

    • 著者名/発表者名
      中村 宜督、榊原 啓之、室田 佳恵子
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      9784065133415
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Visual栄養学テキスト食べ物と健康 I 食品学総論 食品の成分と機能 2章 食品の機能 1-3 脂質2017

    • 著者名/発表者名
      中村宜督
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      中山書店
    • ISBN
      9784521742878
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] https://yossan24okayama.jimdofree.com/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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