次世代型生体調節因子としてのアミノ酸の新規機能性の探索と有効性の検証

• 研究課題/領域番号: 20248014
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 食品科学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 門脇 基二 新潟大学, 自然科学系, 教授 (90126029)
• 研究分担者: 加藤 久典 東京大学, 総括プロジェクト機構, 特任教授 (40211164) ; 吉澤 史昭 宇都宮大学, 農学部, 教授 (10269243) ; 小田 裕昭 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (20204208) ; 古屋 茂樹 九州大学, 農学研究院, 教授 (00222274) ; 藤村 忍 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (20282999)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 47,580千円 (直接経費: 36,600千円、間接経費: 10,980千円); 2010年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円); 2009年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円); 2008年度: 20,280千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 4,680千円)
• キーワード: アミノ酸 / マイクロアレイ / 発現制御 / 栄養学 / シグナル伝達 / マクロアレイ

研究概要

アミノ酸のシグナル伝達と細胞応答に関する共同研究が、主にトランスクリプトミクスによる網羅的解析を用いて実施された。その結果、栄養素としてではない、情報分子としてのアミノ酸の機能性が、タンパク質合成と分解に関与する遺伝子発現とオートファジーの制御、糖代謝と脂質代謝の制御、神経組織におけるセリン有効性の情報伝達に関連して解析され、多様なアミノ酸の複雑な情報ネットワーク構造の一端が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Mild caloric restriction up-regulates the expression of prohibitin : A proteome study (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, S., Masuda, J., Shimagami, H., Ohta, Y., Kanda, T., Saito, K. and Kato, H
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 405 ページ: 462-467
  • 査読あり
• [雑誌論文] The fat and protein fractions of freshwater clam(Corbicula fluminea) extract reduce serum cholesterol, and enhance bile acid biosynthesis and sterol excretion in hypercholesterolaemic rats fed a high-cholesterol diet (2011)
  • 著者名/発表者名: Chijimatsu, T., Umeki, M., Okuda, Y., Yamada, K., Oda, H. and Mochizuki, S
  • 雑誌名: Brit. J. Nutr 巻: 105 ページ: 526-534
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of muscular glutamate metabolism by high-protein diet in broiler chicks (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, H., Eguchi, A., Takano, W., Shibata, M., Kadowaki, M., and Fujimura, S
  • 雑誌名: Anim. Sci. J. 巻: 82 ページ: 86-92
  • NAID: 10030375472
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of the renin-angiotensin-aldosterone system in the enhancement of salt sensitivity caused by prenatal protein restriction in stroke-prone spontaneously hypertensive rats (2011)
  • 著者名/発表者名: Otani, L., Sugimoto, N., Kaji, M., Murai, M., Chang, S.-J., Kato, H. and Murakami, T
  • 雑誌名: J. Nutr. Biochem 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Optimized Method for the Determination of Free L-Cysteine in Rat Plasmaby High-Performance Liquid Chromatography Using the Derivatization Reagent 4-Aminosulfonyl-7-Fluoro-2, 1, 3-Benzoxadiazole (2011)
  • 著者名/発表者名: Otani, L., Ogawa, S., Zhao, Z., Nakazawa, K., Umehara, S., Yoshimura, E., Chang, S.-J. andKato, H
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vitamin E as a novel enhancer of macroautophagy in rat hepatocytes and H4-II-E cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Karim, MR., Fujimura, S., and Kadowaki, M
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 394 ページ: 981-987
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement in the In Vivo Digestibility of Rice Protein by Alkali Extraction is Due to Structural Changes in Prolamin/Protein Body-Iparticle (2010)
  • 著者名/発表者名: Kubota, M., Saito, Y., Masumura, T., Kumagai, T., Watanabe, R., Fujimura, S., and Kadowaki, M
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem 巻: 74 ページ: 614-619
  • NAID: 10027553004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dietary protein deprivation up-regulatesinsulin signaling and in hibits gluconeogenesis in rat liver (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyoshima, Y, Tokita, R., Ohne, Y., Hakuno, F., Noguchi, T., Minami, S., Kato, H. and Takahashi, S. I
  • 雑誌名: J. Mol. Endocrinol 巻: 45 ページ: 329-340
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dietaryiron deficiency induces a variety of metabolic changes and even apoptosis in rat liver : a DNA microarray study (2010)
  • 著者名/発表者名: Kamei, A., Watanabe, Y., Ishijima, T., Uehara, M., Arai, S., Kato, H., Nakai, Y. and Abe, K
  • 雑誌名: Physiol. Genomics 巻: 42 ページ: 149-156
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分枝鎖アミノ酸の代謝調節因子としての機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉澤*史昭
  • 雑誌名: 栄養生理研究会報 巻: 54 ページ: 9-20
  • NAID: 10026688676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advantages of human hepatocyte-derivedtrans formants expressing a series of humancytochrome P-450 isoforms for genotoxicity examination (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashizume, T., Yoshitomi, S., Asahi, S., Uematsu, R., Matsumura, S., Chatani, F. and Oda, H
  • 雑誌名: Toxicol. Sci 巻: 116 ページ: 488-497
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brainspecific Phgdh deletion reveals a pivotal role for L-serine biosynthesis in controlling the level of D-serine (2010)
  • 著者名/発表者名: Yang, JH., Wada, A., Yoshida, K., Miyoshi, Y., Sayano, T., Esaki, K., Kinoshita, O. M., Tomonaga, S., Azuma, N., Watanabe, M., Hamase, K., Zaitsu, K., Machida, T., Messing, A., Itohara, S., Hirabayashi, Y., Furuya, S
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 285 ページ: 41380-41390
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遺伝性セリン合成不全疾患モデルマウスの脳内遊離アミノ酸組成に及ぼす大豆ペプチド摂取効果の定量的検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古屋茂樹
  • 雑誌名: 大豆タンパク質研究 巻: 13 ページ: 109-115
  • NAID: 40018765262
• [雑誌論文] アミノ酸研究の最前線I (2010)
  • 著者名/発表者名: 古屋茂樹
  • 雑誌名: 外科と代謝・栄養 巻: 44 ページ: 65-71
  • NAID: 10026098532
• [雑誌論文] Improvement in the in Vivo Digestibility of Rice Protein by Alkali Extraction IsDue to Structural Changes in the Prolamin/Protein Body-I Particle. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kubota, M., et al.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem. 巻: 74 ページ: 614-619
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vitamin E as a novel enhancer of macroautophagy in rat hepatocytes and H4-11-E cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Karim, M.R., et al.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Comm un. 巻: 394 ページ: 981-987
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brain-specific Phgdh deletion reveals a pivotal role for L-serine biosynthesis incontrolling the level of D-serine, an NMDA receptor co-agonist, in adult brain (2010)
  • 著者名/発表者名: Yang, et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 285 ページ: 41380-41390
  • 査読あり
• [雑誌論文] アミノ酸研究の最前線1 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古屋茂樹
  • 雑誌名: 外科と代謝・栄養 巻: 44 ページ: 65-71
• [雑誌論文] Improvement in the in Vivo Digestibility of Rice Protein by Alkali Extraction Is Due to Structural Changes in the Prolamin/Protein Body-I Particle. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kubota, M., et al.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem. 74 ページ: 614-619
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vitamin E as a novel enhancer of macroautophagy in rat hepatocytes and H4-II-E cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Karim, M.R., et al.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 394 ページ: 981-987
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of mild restriction of food intake on gene expression profile in the liver of young rats : reference data for in vivo nutrigenomics study. (2010)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., et al.
  • 雑誌名: Brit.J.Nutr. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Rice Proteins from Two Cultivars, Koshihikari and Shunyo (2009)
  • 著者名/発表者名: Yang, L., and Kadowaki, M. HepaticCholesterol Secretion by Isolated PerfusedLivers of Rats fed Cholesterol-Enriched Diets
  • 雑誌名: Ann. Nutr. Metab. 巻: 54 ページ: 283-290
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superiority of Alkali-Extracted Rice Proteinin Bioavailablity to Starch Degraded Rice Protein Comes from Digestion of Prolamin in Growing Rats (2009)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, T., Watanabe, R., Saito, M., Watanabe, T., Kubota, M., and Kadowaki, M
  • 雑誌名: J. Nutr. Sci. Vitaminol. 巻: 55 ページ: 170-177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytosolic LC3 ratio as a quantitative index of macroautophagy (2009)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki, M., Karim, MR
  • 雑誌名: Methods in Enzymology 巻: Vol.452 ページ: 199-213
  • 査読あり
• [雑誌論文] A freshwater clam(Corbicula fluminea) extract reduces cholesterol level and hepatic lipids in normal rats and xenobioticsinduced hypercholesterolemic rats (2009)
  • 著者名/発表者名: Chijimatsu, T., Tatsuguchi, I., Oda, H. andMochizuki, S
  • 雑誌名: J. Agric. Food Chem. 巻: 57 ページ: 3108-3112
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro micronucleus test in HepG2 transformants expressing a series of human cytochrome P450 isoforms with chemicals requiring metabolic activation (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashizume, T., Yoshitomi, S., Asahi, S., Matsumura, S., Chatani, F. and Oda, H
  • 雑誌名: Mutation Res. 巻: 677 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regular feeding plays an important role in cholesterol homeostasis through the liver circadian clock (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamajuku, D., Okubo, S., Haruma, T., Inagaki, T., Okuda, Y., Kojima T, Noutomi, K., Hashimoto, S. and Oda, H
  • 雑誌名: Circulation Res. 巻: 105 ページ: 545-548
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superiority of alkali-extracted rice protein in bioavailabilityce to starch degraded rice protein comes from digestion of prolamin in growing rats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, T., et al.
  • 雑誌名: J Nutr Sci Vitaminol. 55 ページ: 170-177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ethionine-induced ATP depletion represses mTOR signaling in the absence of increases in AMP-actiyated protein kinase activity in the rat liver. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshizawa F, et al.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem. 73 ページ: 1984-1988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insulin mediates the linkage acceleration of muscle protein synthesis, thermogenesis, and heat storage by amino acids. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka I, et al.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 386 ページ: 252-256
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体調節因子として新たに注目される分岐鎖アミノ酸 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉澤史昭
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 67 ページ: 238-244
  • NAID: 10026194677
• [雑誌論文] A freshwater clam(Corbicula fluminea)extract reduces cholesterol level and hepatic lipids in normal rats and xenobiotics-induced hypercholesterolemic rats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Chijimatsu, T., et al.
  • 雑誌名: J.Agric.Food Chem. 57 ページ: 3108-3112
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro micronucleus test in HepG2 transformants expressing a series of human cytochrome P450 isoforms with chemicals requiring metabolic activation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashizume, T., et al.
  • 雑誌名: Mutation Res. 677 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regular feeding plays an important role in cholesterol homeostasis through the liver circadian clock. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamajuku, D., et al.
  • 雑誌名: Circulation Res. 105 ページ: 545-548
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired neurogenesis in the embryonic spinal cord of Phgdh knockout mouse, a serine deficiency disorder model. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawakami Y., et al.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 63 ページ: 184-193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superiority of Alkali-Extracted Rice Protein in Bioavailability to Starch Degraded Rice Protein Comes from Digestion of Prolamin in Growing Rats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, T., Watanabe, R., Kadowaki, M., et al.
  • 雑誌名: J. Nutr. Sci. Vitaminol. 55 ページ: 170-177
  • NAID: 10025970960
  • 査読あり
• [雑誌論文] Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy in higher eukaryotes (2008)
  • 著者名/発表者名: Klionsky, DL, Kadowaki, M.
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 4 ページ: 151-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of taste-active components of meatby dietary branched-chain amino acids : effects ofbranched-chain amino acid antagonism (2008)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki, M., Fujimura, S
  • 雑誌名: Br. Poultry Sci. 巻: 49(3) ページ: 299-307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Opposite effects of PU. 1 on mast cell stimulation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Niwa, Y., Nishiyama, C., Nakano, N., Kamei, A., Kato, H., 他
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 375 ページ: 95-100
  • 査読あり
• [学会発表] マイクロアレイ解析から捉え直すセリン合成の栄養生理学的意義 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古屋茂樹
  • 学会等名: 第4回日本アミノ酸学会学術集会ワークショップ
  • 発表場所: 第4回日本アミノ酸学会学術集会ワークショップ(日光市)
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] セリン欠乏によって発現誘導される遺伝子の応答性は異なる (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐矢野智子
  • 学会等名: 第4回日本アミノ酸学会学術集会
  • 発表場所: 第4回日本アミノ酸学会学術集会(日光市)
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Phgdh欠損線維芽細胞におけるオートファジー誘導と増殖抑制 (2010)
  • 著者名/発表者名: 有本八潮
  • 学会等名: 第4回日本アミノ酸学会学術集会
  • 発表場所: 第4回日本アミノ酸学会学術集会(日光市)
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] アルギニンによるオートファジー調節機構はNO経路を介する (2010)
  • 著者名/発表者名: 兼城賢二, 他
  • 学会等名: 第64回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 徳島市
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] Role of tocotrienol, vitamin E isomrs and their possible mechanism onautophagy regulation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Md.Razaul Karim, 他
  • 学会等名: 第64回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 徳島市
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] 脳内L-セリン合成能の低下は海馬NMDA受容体機能減弱を導く (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田晃
  • 学会等名: 第64回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 徳島市
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] タンパク質分解機構オートファジーの栄養制御学的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 門脇基二
  • 学会等名: 第64回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 徳島市(学会賞受賞講演)
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] Isoleucine administration downregulates the genes for gluconeogenic rate-limiting enzymes (2010)
  • 著者名/発表者名: Nodoka Oikawa
  • 学会等名: Experimental Biology 2010
  • 発表場所: Anaheim ConventionCenter(USA)
  • 年月日: 2010-04-28
• [学会発表] Functional study of an amino acid response element of the phosphoenolpyruvate carboxykinase 2(PEPCK2)gene. (2009)
  • 著者名/発表者名: 石井駿介
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] Cooking Makes Rice Prolamin Indigestible. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kubota M.
  • 学会等名: 19th International Congress of Nutrition
  • 発表場所: タイ、バンコク
  • 年月日: 2009-10-08
• [学会発表] イソロイシン経口投与によるラット肝臓での遺伝子発現変化の網羅的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 及川和
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第3回学術大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] 脳内セリン代謝とその機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古屋茂樹
  • 学会等名: 第63回日本栄養・食糧学会大会 シンポジウム「アミノ酸の新しい機能とこれからの展開」
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2009-05-22
• [学会発表] PEPCK2遺伝子のアミノ酸応答配列近傍領域の機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井駿介, 加藤久典
  • 学会等名: 第2回日本アミノ酸学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-10-02
• [図書] 網羅的遺伝子発現解析を利用した食品の安全性評価、「食の安全科学の展開-食のリスク予測と制御に向けて」(東京大学食の安全研究センター編) (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤久典
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 食品データベース(第4章食品分野への応用)、「バイオチップ実用化ハンドブック」(金子周一、堀池靖浩編) (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤久典、斉藤憲司
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [図書] 窒素化合物の代謝「現代栄養学を理解するための分子生物学入門」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤久典
  • 出版者: 光生館
• [備考] ニュートリゲノミクスデータベース
  • URL: http://nutrigenomics.jp/
• [備考] KEGGLEパスウェイ解析ツール
  • URL: http://keggle.jp/
• [備考] 第65回日本栄養・食糧学会大会イブニング・セミナー「栄養機能ゲノミクス研究会:DNAマイクロアレイをどのように使いこなすか?」を開催(2010年5月、徳島)