| 研究課題/領域番号 |
18K05321
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
澤井 仁美 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 助教 (50584851)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 鉄代謝 / 鉄還元酵素 / 鉄イオンの吸収 / ヒト腸管モデル細胞 / ヘム / 金属トランスポーター / ヘム酵素 / Ｘ線結晶構造解析 / 構造機能相関 / Caco-2-kh細胞 / 膜タンパク質 / 構造機能解析 / 鉄吸収 |
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| 研究成果の概要 |
食物に含まれる鉄イオンは、十二指腸の粘膜上皮細胞の腸管腔側に局在する膜貫通型鉄還元酵素Dcytbにより還元された後、二価金属トランスポーターDMT1によって細胞内に吸収される。本研究では、ヒト由来Dcytbの構造情報を生きている状態の細胞で検証することを目的として機能評価系を構築した。それを用いて、Dcytbの鉄還元反応に重要な領域の同定や鉄イオンの吸収を向上させる食品成分のスクリーニングを行った。その結果、フルクトースやリンゴ酸の添加により、細胞レベルでは鉄イオンの吸収効率が向上することなどを明らかにできた。今後は、これらの化合物の作用機序を分子レベルで詳しく解明する必要がある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鉄は、生命維持に必須の微量金属元素である。しかし、過剰な鉄の蓄積は活性酸素源となるため、生体内の鉄は厳密に制御されている。ヒトには制御可能な鉄の排出経路がないため、鉄の吸収調節が最も重要な過程になる。食物に含まれる鉄イオンは、十二指腸粘膜上皮細胞に局在する膜タンパク質Dcytb/DMT1の働きにより腸管から細胞内に吸収されるため、これらの機能不全は疾病の原因となる。本研究では、Dcytbの立体構造に基づく情報を生きた細胞で検証することにより、ヒトの鉄イオン吸収機構を詳細に解明することを目指した。この成果は将来的に、鉄栄養素の効率的な摂取方法や鉄代謝異常による疾病の理解につながる。
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