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セレン輸送タンパク質の血管内皮細胞シグナル伝達における機能

研究課題

研究課題/領域番号 19K11782
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59040:栄養学および健康科学関連
研究機関大阪大谷大学

研究代表者

黒川 優  大阪大谷大学, 薬学部, 助教 (70759761)

研究分担者 竹橋 正則  大阪大谷大学, 薬学部, 准教授 (10378862)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードセレン / 血管内皮細胞 / 微量必須元素 / シグナル伝達 / 受容体 / アポE受容体2 / セレンタンパク質 / セレノプロテインP / ApoER2 / 一酸化窒素 / apoER2 / SELENOP / セレン輸送 / 2型糖尿病
研究開始時の研究の概要

セレンは必須微量元素である反面、2 型糖尿病を悪化させる。これはセレノプロテイン P(SELENOP)がグルコースと摂取セレンに比例して過剰に産生するためであるといわれている。本研究の目的は、LDL 受容体ファミリーに属する ApoER2 が介するシグナル伝達に着目し、SELENOP による2型糖尿病の血管障害悪化の分子メカニズムを明らかにすることである。そこで、ApoER2 のシグナル伝達経路を SELENOP が調節する分子メカニズムを明らかにすることで、セレンによる2型糖尿病悪化を解決する方法を見つける。

研究成果の概要

微量必須元素セレンは、肝臓で合成されるセレンタンパク質P(SELENOP)と細胞膜上の低密度リポタンパク質受容体の一つであるアポリポプロテインE受容体2(ApoER2)によるエンドサイトーシスを介して輸送される。ApoER2は細胞外シグナルをそのリン酸化によって細胞内に伝達する機能も持つ。SELENOPはApoER2のリガンド結合部位ではなくβプロペラドメインに結合することから、シグナル伝達を変化させることが考えられ、血管内皮細胞内の遺伝子発現を変化させることを見出した。またニューロンにおけるドパミン代謝を調節することが観察された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

セレンタンパク質Pはセレンを輸送する血中糖たんぱく質であることが知られているが、その受容体であるApoER2への結合部位が他の受容体結合たんぱく質と異なることから、ApoER2が持つシグナル伝達機能を調節することが考えられた。ApoER2は血管内皮細胞に発現しており、セレンタンパク質Pを作用させると、細胞増殖にかかわるWntカテニン経路にかかわる遺伝子が変動した。またニューロンのドパミン代謝回転を変化させた。これらはセレンを持たないセレンタンパク質P変異体でも同様の変化が起こったことから、セレンタンパク質Pの構造がApoER2のシグナル伝達に重要であることが示唆された。

報告書

(5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
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Selenoprotein P Modulates Methamphetamine Enhancement of Vesicular Dopamine Release in Mouse Nucleus Accumbens Via Dopamine D2 Receptors2021

    • 著者名/発表者名
      Torres Daniel J.、Yorgason Jordan T.、Mitchell Catherine C.、Hagiwara Ayaka、Andres Marilou A.、Kurokawa Suguru、Steffensen Scott C.、Bellinger Frederick P.
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 15

    • DOI

      10.3389/fnins.2021.631825

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] DNA損傷の修復:酵素の活性中心が新しくできるメカニズムを解明2020

    • 著者名/発表者名
      黒川 優
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 56 ページ: 870-870

    • NAID

      130007894731

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Selenoprotein P (SELENOP) binds LRP5/6 to modulate WNT signaling activity2022

    • 著者名/発表者名
      Jennifer M. Pilat, Rachel E. Brown, Justin Jacobse, Suguru Kurokawa, Yash A.Choksi, Jeremy A. Goettel, Sarah P. Short, and Christopher S. Williams
    • 学会等名
      12th International Symposium on Selenium in Biology and Medicine
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セレンタンパク質Pとアポリポタンパク質E受容体2の結合解析2022

    • 著者名/発表者名
      黒川 優、竹橋 正則、堀田紀久子
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of important amino acid residues of ApoER2 for SELENOP binding2021

    • 著者名/発表者名
      志賀 友美, 竹橋 正則, 堀田 紀久子, 黒川 優
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] セレノプロテインPによる血管内皮細胞のシグナル伝達調節2020

    • 著者名/発表者名
      黒川 優, 竹橋正則
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 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: 2024-01-30  

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