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カロテノイド代謝酵素の未知機能から読み解く脂肪蓄積機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K19245
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 農芸化学およびその関連分野
研究機関大阪府立大学

研究代表者

山地 亮一  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (00244666)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードカロテノイド / β-カロテン / β-カロテン 15,15'-モノオキシゲナーゼ / 褐色脂肪組織 / 白色脂肪組織 / β-カロテン 15,15’-モノオキシゲナーゼ / 褐色脂肪 / 白色脂肪 / 栄養学 / ビタミンA / 脂肪
研究成果の概要

β-カロテン15,15’-モノオキシゲナーゼ(BCO1)をノックアウト(KO)するとオスマウスで褐色脂肪組織(BAT)量が増加傾向を示し、白色脂肪組織(WAT)量が増加した。KOはBATの脂肪滴サイズを縮小させた。BATで脂質取込み関連因子(Cd36、Lpl)、脂肪滴融合関連因子(Fsp27α、Plin1)、BATへの分化関連因子(Prdm16)の発現レベルはKOによって減少した。WATから単離したKOマウス由来の前駆脂肪細胞は分化初期でPparg、C/ebpαとC/ebpβの発現が増加した。以上から、BCO1は脂肪組織でカロテノイド代謝以外の機能を有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

生体内におけるβ-カロテン15,15’-モノオキシゲナーゼ(BCO1)の存在意義は、ヒトを含む高等動物が植物由来のカロテノイドを摂取した時、カロテノイドをビタミンA類縁体に代謝するための初発酵素としての役割を果たすことである。しかし今回の研究でビタミンAを含む餌を摂取したBCO1ノックアウトマウスでは特に褐色脂肪組織において、形態(脂肪滴面積)以外に、脂肪滴の融合や脂質輸送に関与する遺伝子発現が変化したことから、BCO1が褐色脂肪組織においてカロテノイド代謝酵素以外の機能を有することが示され、ビタミンAに関する学問領域を越えてBCO1の生理的な役割を評価すべきであることが判明した。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ラット小腸粘膜および組換えマウス型のβ-カロテン15,15′-モノオキシゲナーゼ活性に及ぼすリノール酸の影響2018

    • 著者名/発表者名
      北川雅啓、山地亮一、原田直樹、中野長久、細谷圭助.
    • 雑誌名

      ビタミン

      巻: 92 ページ: 416-423

    • NAID

      130007719952

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ステロイド生合成経路におけるβ-carotene 15,15′-oxygenase 1の関与2017

    • 著者名/発表者名
      日野李保、北風智也、原田直樹、山地亮一
    • 雑誌名

      ビタミン

      巻: 91 ページ: 702-705

    • NAID

      130007599173

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 生活習慣病予防とビタミン(骨格筋におけるプロビタミンAカロテノイドのヘルスベネフィット)2018

    • 著者名/発表者名
      山地亮一
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨格筋におけるカロテノイドトランスポーターの同定と発現調節機構について2018

    • 著者名/発表者名
      北風智也、杉平貴史、原田直樹、乾博、山地亮一
    • 学会等名
      日本ビタミン学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] β-カロテン代謝酵素BCO1ノックアウトマウスにおける褐色脂肪組織の特徴2018

    • 著者名/発表者名
      日野 李保、北風 智也、乾 博、原田 直樹、山地 亮一
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] BCMO1の欠損が脂肪組織におよぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      日野李保、北風智也、原田直樹、山地亮一
    • 学会等名
      日本ビタミン学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] β-カロテンの核内輸送機構におけるCRABP2の関与2017

    • 著者名/発表者名
      亀山大道、北風智也、原田直樹、山地亮一
    • 学会等名
      日本ビタミン学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 代謝センシングー健康,食,美容,薬,そして脳の代謝を知るー「第11章 カロテンとその代謝物による骨格筋のヘルスベネフィット」2018

    • 著者名/発表者名
      北風智也、原田直樹、山地亮一
    • 総ページ数
      249
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781313504
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 食品代謝栄養学ー大阪府立大学

    • URL

      http://www.biosci.osakafu-u.ac.jp/NC/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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