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ビタミンB12欠乏が引き起こすレドックス制御破綻の分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K05929
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38050:食品科学関連
研究機関鳥取大学

研究代表者

薮田 行哲  鳥取大学, 農学部, 准教授 (00379562)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードビタミンB12 / 酸化ストレス / 活性酸素種 / 線虫 / レドックス / 酸化的ストレス / 活性酸素
研究開始時の研究の概要

線虫(Caenorhabditis elegans)も我々哺乳類と同様にビタミンB12を生育に要求し、その欠乏はレドックス制御の破綻を引き起こすがその詳細な分子機構は不明である。しかし、生体内でビタミンB12はメチオニン合成酵素とメチルマロニル-CoAムターゼの補酵素として機能することから、これらのうちいずれかあるいは両方の機能不全がそれに関与すると思われた。そこで、これらの経路を個々にあるいは両方抑制した線虫を調製し、どちらの経路がレドックスバランスの崩壊に関与しているかを特定し、その分子メカニズムを解明する。

研究成果の概要

種々の遺伝子破壊線虫(Caenorhabditis elegans)を用いてビタミンB12(B12)欠乏による酸化的ストレスの誘導メカニズムについて解析した。その結果、メチルマロニルCoA代謝の機能不全が酸化ストレスの誘導に関わっている事が明らかになった。ミトコンドリアは主要な活性酸素種の生成源であるためここに着目し、ATPレベルとミトコンドリアゲノムの定量を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

食品中のビタミンB12(B12)を吸収するためにはタンパク質の消化が必要であるが、高齢者では胃酸分泌の低下により消化力が低下していることからB12欠乏症が多発する。我々の研究により線虫においてB12の不足は酸化的ストレスを引き起こし、それはミトコンドリアの機能低下が関わっている事が示唆された。近年ミトコンドリアの機能低下は多くの疾病に関わっている事が報告されていることから、B12欠乏に伴うミトコンドリアの機能低下のメカニズムを明らかにすることで、超高齢化社会に突入した我が国では高齢者のQOLの向上や健康寿命の延長に寄与できる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020 2019

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 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Effects of Vitamin B12 Deficiency on Amyloid-β Toxicity in Caenorhabditis elegans.2021

    • 著者名/発表者名
      Andra A, Tanigawa S, Bito T, Ishihara A, Watanabe F, Yabuta Y.
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 10 号: 6 ページ: 962-962

    • DOI

      10.3390/antiox10060962

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ascorbate Biosynthesis Involves Carbon Skeleton Rearrangement in the Nematode Caenorhabditis elegans.2020

    • 著者名/発表者名
      Yabuta Y, Nagata R, Aoki Y, Kariya A, Wada K, Yanagimoto A, Hara H, Bito T, Okamoto N, Yoshida S, Ishihara A, Watanabe F.
    • 雑誌名

      metabolites

      巻: 10 号: 8 ページ: 334-334

    • DOI

      10.3390/metabo10080334

    • 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
  • [学会発表] ビタミンB12欠乏が引き起こす酸化ストレス誘導の分子メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      陳サイジュツ、谷川尚子、美藤友博、渡邉文雄、藪田行哲
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 線虫(Caenorhabditis elegans)のビタミンC生合成経路の同定とビタミンC低下線虫の特性2021

    • 著者名/発表者名
      永田隆太、青木優果、苅谷あゆみ、岡本奈穂、美藤友博、吉田晋一、石原亨、渡邉文雄、藪田行哲
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第73回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 酸化ストレスに及ぼすB12代謝関連遺伝子欠損の影響2021

    • 著者名/発表者名
      谷川尚子、陳サイジュツ、美藤友博、渡邉文雄、藪田行哲
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第73回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ビタミンB12添加はアミロイドβを発現した線虫(Caenorhabditis elegans)の麻痺を緩和する2021

    • 著者名/発表者名
      Andra Arif、谷川尚子、美藤友博、渡邊文雄、藪田行哲
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第58回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 線虫のビタミンC生合成経路の同定とビタミンC新機能の探索2021

    • 著者名/発表者名
      永田隆太、青木優果、苅谷あゆみ、和田滉佑、柳本綾子、原寛佳、岡本奈穂、美藤 友博、吉田晋一、石原亨、渡邊文雄、藪田行哲
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 線虫(Caenorhabditis elegans)を用いたアミロイドβの凝集に及ぼすビタミンB12の影響2020

    • 著者名/発表者名
      Andra Arif、藪田行哲、美藤友博、渡邊文雄
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第72会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 線虫Caenorhabditis elegansのビタミンC生合成経路の同定2020

    • 著者名/発表者名
      薮田行哲,青木優果,苅谷あゆみ,和田滉佑,柳本綾子,原寛佳,岡本奈穂,美藤友博,吉田晋一,石原亨,渡邊文雄
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 線虫Caenorhabditis elegansのビタミンC生合成経路の同定2019

    • 著者名/発表者名
      藪田行哲,苅谷あゆみ,青木優果,和田滉佑,柳本綾子,原寛佳,岡本奈穂,美藤友博,吉田晋,石原亨,渡邊文雄
    • 学会等名
      日本農芸化学会西日本・中四国支部合同大会(第55回講演会)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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