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抗微生物、細胞障害、細胞膜透過-ヒストンが配列内に秘めた多様な作用とその活用

研究課題

研究課題/領域番号 18K06319
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44040:形態および構造関連
研究機関東邦大学

研究代表者

岩室 祥一  東邦大学, 理学部, 教授 (70221794)

研究分担者 小林 哲也  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (00195794)
菊山 榮  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 名誉教授 (20063638)
蓮沼 至  東邦大学, 理学部, 准教授 (40434261)
中野 真樹  信州大学, 医学部, 研究員 (20646195)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードヒストン / 抗菌作用 / 細胞障害性 / 全身性炎症反応症候群 / サドガエル / ヤクシマタゴガエル / オオハナサキガエル / 抗菌ペプチド / 細胞毒性 / 炎症性サイトカイン / 細胞膜透過ペプチド / NF-κB / NBD / ELEBA / エンドトキシン / 抗菌 / 細胞外ヒストン / 抗微生物作用 / 植物病原菌 / カイコ
研究成果の概要

ヒストンは抗菌作用及び細胞障害性を有する。本研究ではヒストンH3分子が抗菌領域と細胞障害性領域をそれぞれ別個に有し、抗菌領域はエンドトキシンとの結合能並びに炎症性サイトカインの発現促進能を有することを明らかにした。また、ヒストンは生体への投与により全身性炎症反応症候群(SIRS)を引き起こすことから、カイコならびにスジエビにヒストンを注射した。その結果、いずれの動物種においてもSIRS様の症状を誘発でき、かつその作用はDNAの共投与により抑制できることを明らかにした。さらに、サドガエル、ヤクシマタゴガエル、オオハナサキガエルの皮膚より、抗菌作用を有する新規のペプチドを複数種類得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細菌感染による敗血症はSIRSの原因となるが、SIRSに至る反応の過程にはヒストンが深く関与している。細胞外ヒストンは直接抗菌作用を示すことに加え、細菌感染において好中球細胞外トラップの構成要素として体内でも抗菌的に作用する一方で、生体へのヒストンの投与は敗血症に見られるSIRSの症状を再現できる。本研究は、ヒストンの生体防御における二面性がその分子内の異なる領域に由来することを明らかにしたこと、高感度で簡便なエンドトキシンと抗菌物質の結合検出系を開発したことに学術的意義があり、その成果がSIRSの治療の有効な手立ての開発につながるヒントを十分に包含していることに社会的意義がある。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Antimicrobial Property and Mode of Action of the Skin Peptides of the Sado Wrinkled Frog, Glandirana susurra, against Animal and Plant Pathogens2020

    • 著者名/発表者名
      Ogawa D, Suzuki M, Inamura Y, Saito K, Hasunuma I, Kobayashi T, Kikuyama S, Iwamuro S.
    • 雑誌名

      Antibiotics (Basel)

      巻: 9 号: 8 ページ: 457-457

    • DOI

      10.3390/antibiotics9080457

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Possible involvement of thyrotropin-releasing hormone receptor 3 in the release of prolactin in the metamorphosing bullfrog larvae2018

    • 著者名/発表者名
      Nakano Masaki, Hasunuma Itaru, Minagawa Atsuko, Iwamuro Shawichi, Yamamoto Kazutoshi, Kikuyama Sakae, Machida Takeo, Kobayasi Tetsuya
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 267 ページ: 36-44

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2018.05.029

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 遺伝子発現解析を介して生体防御ペプチドの分泌制御機構を鳥取にて考える2021

    • 著者名/発表者名
      岩室祥一,菊山榮,小林哲也
    • 学会等名
      第92回日本動物学会米子大会,「第5回ペプチド・ホルモン研究会~多様な分泌制御による生体防御システム~」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サドガエル皮膚に由来する生体防御ペプチドは動植物双方の病原菌に作用する2021

    • 著者名/発表者名
      岩室祥一,小川大輔,鈴木麻奈美,稲村有里,斎藤海斗,蓮沼至,小林哲也,菊山榮
    • 学会等名
      第92回日本動物学会米子大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 成体アカハライモリ間脳視索前野部の神経新生2021

    • 著者名/発表者名
      花岡尚輝, 井村基, 岩佐亜美, 大和田孝祐, 岩室祥一,豊田ふみよ,菊山榮, 蓮沼至
    • 学会等名
      第92回日本動物学会米子大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ウズラのファブリキウス嚢における抗菌ペプチドmRNA発現におよぼす日照時間の影響2021

    • 著者名/発表者名
      谷川恒,金谷美咲,中尾暢宏,岩室祥一,菊山榮,小林哲也
    • 学会等名
      第45回鳥類内分泌研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ウシガエルを用いた研究から見えてきた両生類3型甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン受容体の特性および機能2019

    • 著者名/発表者名
      蓮沼至、中野真樹、小林哲也、岩室祥一、山本和俊、菊山榮
    • 学会等名
      第34回下垂体研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞外ヒストンの普遍的細胞毒性2019

    • 著者名/発表者名
      岩室祥一,近藤綾音,稲村有里子,鈴木麻奈美,川名夏未,田中夕理,小林哲也,蓮沼至,菊山榮
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ウズラのハーダー腺内の抗菌ペプチドmRNA発現は短鎖脂肪酸の経口摂取により上昇する2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤玄基,金谷美咲,蓮沼至,岩室祥一,菊山榮,小林哲也
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 成体アカハライモリ大脳における神経発生2019

    • 著者名/発表者名
      岩佐亜美,大和田孝祐,岩室祥一,菊山榮,蓮沼至
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 短鎖脂肪酸はウズラの免疫器官の抗菌ペプチド発現を高める2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤玄基,蓮沼至,岩室祥一,菊山榮,小林哲也
    • 学会等名
      第44回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 成体アカハライモリ大脳における新生神経細胞の機能2019

    • 著者名/発表者名
      岩佐亜美,大和田孝祐,岩室祥一,菊山榮,蓮沼至
    • 学会等名
      第44回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒストンH3分子内における抗菌活性及び細胞毒性領域の特定と作用機序の解明2019

    • 著者名/発表者名
      田中夕理,岩室祥一
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 両生類の抗菌ペプチドは植物の病原体にも効果がある2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木麻奈美,稲村有里子,小川大輔,蓮沼至,岩室祥一
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第71回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 微生物、培養細胞、及びカイコ幼虫を用いたヒストン混合物の細胞障害性の検証2018

    • 著者名/発表者名
      近藤綾音,川名夏未,斎藤海斗,田中夕理,岩室祥一
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒストンH3分子の抗菌活性と細胞毒性活性は異なる領域に由来する2018

    • 著者名/発表者名
      田中夕理,小谷野泉,山中菜々子,岩室祥一
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 両生類脳における生体防御ペプチドの機能探索2018

    • 著者名/発表者名
      中野真樹,内山愛里,小林浩志,藤澤静香,望月拓也,小林哲也,菊山榮,蓮沼至,岩室祥一
    • 学会等名
      第43回日本比較内分泌学会大会およびシンポジウム仙台大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Cathelicidin-B1のウズラのファブリキウス嚢における発現部位の特定,ならびに生理機能の探索2018

    • 著者名/発表者名
      金谷実咲,伊藤真知,蓮沼至,岩室祥一,菊山榮,小林哲也
    • 学会等名
      第43回日本比較内分泌学会大会およびシンポジウム仙台大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] サドガエル生体防御ペプチドの抗菌ならびに細胞毒性作用機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      小川大輔,蓮沼至,小林哲也,菊山榮,岩室祥一
    • 学会等名
      第43回日本比較内分泌学会大会およびシンポジウム仙台大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ウズラのファブリキウス嚢におけるCathelicidin-B1 mRNA発現細胞の同定と合成Cathelicidin-B1ペプチドの生理機能2018

    • 著者名/発表者名
      金谷実咲,伊藤真知,蓮沼至,岩室祥一,菊山榮,小林哲也
    • 学会等名
      日本動物学会第89回札幌大会(震災により開催中止,バーチャル発表)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒストンH3分子における抗菌性及び細胞毒性を発揮する領域の特定とその作用機序.2018

    • 著者名/発表者名
      田中夕理,斎藤海斗,小谷野泉,中野真樹,岩室祥一
    • 学会等名
      日本動物学会第89回札幌大会(震災により開催中止,バーチャル発表)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] サドガエル生体防御ペプチドの抗菌ならびに細胞毒性作用機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      小川大輔,蓮沼至,小林哲也,菊山榮,岩室祥一
    • 学会等名
      日本動物学会第89回札幌大会(震災により開催中止,バーチャル発表)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 動物学の百科事典2018

    • 著者名/発表者名
      公益社団法人日本動物学会(編)、岩室祥一ほか著
    • 総ページ数
      800
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621303092
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東邦大学理学部生物学科生体調節学研究室ホームページ

    • URL

      https://www.toho-u.ac.jp/sci/bio/lab/living_body_adjustment_lab_index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] その壁を突き抜けろ! -細胞膜透過ペプチドの話-

    • URL

      https://www.toho-u.ac.jp/sci/bio/column/0819.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 東邦大学理学部生体調節学研究室ホームページ

    • URL

      https://www.lab.toho-u.ac.jp/sci/bio/regl/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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