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ヒト腸内細菌由来C-配糖体代謝酵素の触媒機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K14940
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47050:環境および天然医薬資源学関連
研究機関九州保健福祉大学 (2021-2022)
鈴鹿医療科学大学 (2018-2020)

研究代表者

中村 賢一  九州保健福祉大学, 薬学部, 講師 (70512002)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードC-配糖体 / 腸内細菌 / 代謝酵素 / 生薬 / プエラリン / C-グリコシル化 / 代謝 / puerarin / タンパク質結晶化 / Gfo/Idh/MocA / 酸化還元酵素 / mangiferin / 結晶化
研究成果の概要

本研究の目的は、腸内細菌由来の「C-配糖体代謝酵素群」を同定し、C-C結合開裂反応の酵素触媒機構を解明することである。これまでの研究から、C-配糖体プエラリン代謝反応は中間体(プエラリン酸化物)を経由する2段階の酵素反応であることが明らかになっている。本研究では、3-oxo-グルコース存在下、プエラリンをプエラリン酸化物に代謝する酵素DgpAを同定した。また、プエラリン酸化物をダイゼインと糖誘導体(1,5-anhydro-D-erythro-hex-1-en-3-ulose)に代謝する酵素DgpB-DgpC複合体の推定酵素触媒機構を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

配糖体は高極性・高分子量のため経口摂取後に消化管から吸収されにくく、消化管下部で腸内細菌による種々の代謝を受ける。腸内細菌による配糖体の代謝は、漢方薬の薬効発現と密接に関わっていることが知られている。
葛根湯の構成生薬である「カッコン」には、イソフラボンC-配糖体のプエラリンが多量に含まれている。本研究で同定したプエラリンC-配糖体代謝酵素は新規酵素であり、また、カッコンに含まれる主要成分の代謝酵素であることから、本研究は葛根等の薬効発現機構を解明する一助になると考える。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 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

    (7件)

すべて 2022 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 腸内細菌酵素による生薬成分<i>C</i>-配糖体の代謝2022

    • 著者名/発表者名
      中村 賢一
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 58 号: 6 ページ: 567-571

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.58.6_567

    • ISSN
      0014-8601, 2189-7026
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Deglycosylation of isoflavone C-glucoside puerarin by combination of two recombinant bacterial enzymes and 3-oxo-glucose.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K., Zhu S., Komatsu K., Hattori M., Iwashima M.
    • 雑誌名

      Appl Environ Microbiol.

      巻: 86 号: 14

    • DOI

      10.1128/aem.00607-20

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression and Characterization of the Human Intestinal Bacterial Enzyme Which Cleaves the <i>C</i>-Glycosidic Bond in 3″-Oxo-puerarin2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K., Zhu S., Komatsu K., Hattori M., Iwashima M.
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 42 号: 3 ページ: 417-423

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00729

    • NAID

      130007607188

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2019-03-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヒト腸内細菌由来酵素による生薬成分C-配糖体の代謝2022

    • 著者名/発表者名
      中村賢一
    • 学会等名
      第2回 宮崎県北サイエンスフォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト腸内細菌による和漢薬成分の代謝研究~C-配糖体puerarinの代謝機構の解析~2020

    • 著者名/発表者名
      中村賢一
    • 学会等名
      第37回和漢医薬学会 次世代を担う若手研究者の会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 腸内細菌由来酵素群によるC-配糖体puerarinの代謝機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      中村賢一、中根汐梨、Shu Zhu、小松かつ子、服部征雄、岩島誠
    • 学会等名
      日本生薬学会第66回年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト腸内細菌が産生する mangiferin 代謝酵素の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      中村賢一 、日置紘太朗、伊達知世、葉山舜臣、Shu Zhu、小松かつ子、服部征雄、岩島誠
    • 学会等名
      日本生薬学会第65回年会
    • 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: 2024-01-30  

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