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脳内オピオイドペプチドによる酸化ストレス防御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K08245
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理系薬学
研究機関国際医療福祉大学

研究代表者

三浦 隆史  国際医療福祉大学, 薬学部, 教授 (30222318)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード酸化ストレス / オピオイドペプチド / セロトニン / 銅 / 神経変性疾患 / 分光法 / 脳神経疾患
研究成果の概要

銅は高い酸化還元能のため、活性酸素種生成の原因となる。脳は高い脂質含量等により、酸化を受け易い器官であるが、脳における抗酸化ストレス機構については未だ不明な点が多い。本研究では、オピオイドペプチドとして知られるエンドモルフィン1(EM1)が、SDSミセル結合状態において、2価および1価の銅と結合する能力を持つことを明らかにした。EM1は細胞膜脂質の抗酸化に関わる可能性がある。さらに、神経伝達物質であるセロトニンが、銅取り込みタンパク質Ctr1のメチオニンに富む領域の存在下で、2価銅を還元することも示された。細胞外2価銅の還元は、セロトニンの神経伝達以外の生理的役割であると予想される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

銅は、細胞障害を引き起こす酸化ストレスの直接の発生原因となるため、銅の酸化還元制御のメカニズムを解明することは大きい意義を持つ。本研究で得られた知見は、オピオイドペプチドや神経伝達物質が脳における銅恒常性に関わることを強く示唆する。このため、本研究の成果は、脳における銅酸化還元制御のメカニズムの解明に繋がることが強く期待でき、酸化ストレスに起因する多くの疾患、例えばアルツハイマー病などの発症原因を解明する上での重要な基礎となる。従来と異なる発想に基づく治療薬開発への道が開かれるなど、本研究は発展性と波及効果の点においても大きい可能性を持つ。

報告書

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

    (7件)

すべて 2019 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Potential role of serotonin as a biological reductant associated with copper transportation2019

    • 著者名/発表者名
      Kaede Saito, Kasumi Watanabe, Risa Yanaoka, Lisa Kageyama, Takashi Miura
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic Biochemistry

      巻: 199 ページ: 110770-110770

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2019.110770

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Examination of the association states of dehydroergosterol towards understanding the association structures of sterols in a membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Kunisato Kuroi, Masatomo Imaizumi, Takashi Miura, Takakazu Nakabayashi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 515 号: 1 ページ: 228-233

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.05.109

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of extracellular Cys/Trp motif between Schizosaccharomyces pombe Ctr4 and Ctr52017

    • 著者名/発表者名
      Mariko Okada, Takashi Miura, Takakazu Nakabayashi
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic Biochemistry

      巻: 169 ページ: 97-105

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2017.01.009

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 銅還元物質としてのセロトニンの役割2019

    • 著者名/発表者名
      三浦 隆史, 渡邊 香純, 齋藤 楓, 柳岡 莉沙, 影山 莉沙
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ドーパミンの銅還元に対するチオエーテル配位子の影響2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 周太郎, 厚木 彩香, 三浦 隆史
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] セロトニンの銅還元に対する二価銅配位子の影響2019

    • 著者名/発表者名
      影山 莉沙, 三浦 隆史
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 銅輸送チャネルにおける金属結合モチーフの構造変化と、それに伴う脂質二重膜への埋没2017

    • 著者名/発表者名
      岡田毬子, 三浦隆史, 中林孝和
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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