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亜鉛シグナリングの機序解明と,その制御に基づく創薬および再生医療研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H03409
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関徳島文理大学

研究代表者

深田 俊幸  徳島文理大学, 薬学部, 教授 (70373363)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード亜鉛トランスポーター / 亜鉛シグナル / 骨格筋 / 皮膚 / 創薬 / 再生医療 / 阻害剤 / がん悪液質
研究開始時の研究の概要

亜鉛は生命に必須な微量元素である。申請者は、亜鉛がシグナル因子として作用すること、この亜鉛シグナリングが骨格筋と皮膚組織の維持に必要であることを見出しているが、その分子機序は未解明であり、亜鉛シグナリングの制御による関連疾患の治療法もまだ確立されていない。超高齢化を迎えている日本では、骨格筋と皮膚の病気の効果的な治療法の開発が求められている。そこで本申請では、骨格筋と皮膚における亜鉛シグナリングの役割とその分子機序を解明し、亜鉛シグナリングの制御による創薬と再生医療を研究する。本研究の成果は、健康と病気に新たな理解をもたらし、今までにない視点による創薬と再生医療の究明に貢献すると考える。

研究成果の概要

亜鉛トランスポーターと亜鉛シグナルに関する本研究で次の成果を得た。1: Zip13-KOマウス、Zip13-EGFP-KIマウス、EDSSPD3患者由来iPS細胞を用いて検討した結果、ZIP13が筋サテライト細胞に発現し、筋形成に関与する可能性が示された。2: ZIP10発現細胞を可視化できるZip10-EGFP-KIマウスを用いて検討した結果、毛包外根鞘の幹細胞分画に存在するZIP10発現細胞は、毛包の形成過程に他の領域へ移動することが示唆された。3: ZIP14を阻害する化合物のスクリーニングを実施した結果、ZIP14の輸送能を特異的に阻害する化合物を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

亜鉛シグナルの解析に有用な遺伝子改変マウスを作成した。Zip13-EGFP-KIマウスとZip10-EGFP-KIマウスは、各亜鉛トランスポーターを発現する細胞の役割解明に貢献すると思われる。また、ZIP14を特異的に阻害する化合物を同定した。ZIP14を介する過剰な金属の取り込みは、筋喪失や鉄過剰症をもたらすため、ZIP14は創薬標的であると考えられている。我々が発見した化合物は、ZIP14を研究するツールとして有用であり、ZIP14関連疾患に対する治療薬の開発に貢献する可能性があると考える。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 12件) 図書 (1件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] S. Maria Hospital(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Ajou University(韓国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Role of Scl39a13/ZIP13 in cardiovascular homeostasis2022

    • 著者名/発表者名
      Hara Takafumi、Yamada Ikuko、Ohashi Takuto、Tamura Masaru、Hijikata Atsushi、Watanabe Takashi、Gao Minghao、Ito Kana、Kawamata Saeko、Azuma Shiori、Yoshigai Emi、Sumiyoshi Yukiko、Yasuhiro Natsumi、Ohara Osamu、Santos Heloisa G. dos、Fukada Toshiyuki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 10 ページ: e0276452-e0276452

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0276452

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Zinc transporters as potential therapeutic targets: An updated review2022

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Hara, Emi Yoshigai, Takuto Ohashi, Toshiyuki Fukada
    • 雑誌名

      Journal of pharmacological sciences.

      巻: 148 号: 2 ページ: 221-228

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.11.007

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Implication of the zinc-epigenetic axis in epidermal homeostasis2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Mi-Gi、Chae Sehyun、Nakajima Kimiko、Ibi Miho、Sano Hozumi、Hara Takafumi、Jo Hantae、Takagishi Teruhisa、Cha Byungsun、Baek Jin-myoung、Yoshigai Emi、Ohashi Takuto、Iri? Tarou、Sano Shigetoshi、Lee Jong-Soo、Fukada Toshiyuki、Bin Bum-Ho
    • 雑誌名

      Journal of Dermatological Science

      巻: 98 号: 3 ページ: 203-206

    • DOI

      10.1016/j.jdermsci.2020.04.010

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Zinc transporters and signaling as potential therapeutic targets2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Fukada
    • 学会等名
      The 12th International NO Conference & The 22nd NOSJ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Zinc transporter ZIP10 in immunity and skin barrier function2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Fukada
    • 学会等名
      ICTEM conference 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Revisiting the old and learning the new of zinc in health and disease2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Fukada
    • 学会等名
      The 22nd International Congress of Nutrition
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] “亜鉛の温故知新”皮膚疾患とがん悪液質における関与について2022

    • 著者名/発表者名
      深田俊幸
    • 学会等名
      第7回日本がんサポーティブケア学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 健康と病気における亜鉛の意義 その歴史的背景から基礎・臨床の研究まで2022

    • 著者名/発表者名
      深田俊幸
    • 学会等名
      第33回日本消化器癌発生学会総会ティータイムセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 「亜鉛に関する温故知新」 健康と病気における亜鉛の意義2022

    • 著者名/発表者名
      深田俊幸
    • 学会等名
      第52回日本腎臓学会西部学術大会ランチョンセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト疾患とモデルマウスから究明する 亜鉛の重要性2021

    • 著者名/発表者名
      深田俊幸
    • 学会等名
      第21回日本抗加齢医学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト疾患とモデル動物から究明する亜鉛の重要性:亜鉛がなぜ生命維持に必要なのか?2021

    • 著者名/発表者名
      深田俊幸
    • 学会等名
      第45回日本女性栄養代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] なぜ亜鉛は健康に必要なのか? ヒト疾患とモデルマウスから究明する亜鉛の重要性2021

    • 著者名/発表者名
      深田俊幸
    • 学会等名
      第61回 日本臨床化学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 「亜鉛の基礎と臨床」 なぜ亜鉛は健康に必要なのか?2021

    • 著者名/発表者名
      深田俊幸
    • 学会等名
      第61回中国・四国精神神経学会 第44回中国・四国精神保健学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 基礎と臨床の融合研究が紐解く亜鉛の意義と重要性2021

    • 著者名/発表者名
      深田俊幸
    • 学会等名
      第94回日本胃癌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト疾患とモデルマウスから究明する亜鉛恒常性システムの重要性:皮膚器官系の新しい治療戦略の構築を目指して2020

    • 著者名/発表者名
      深田俊幸
    • 学会等名
      第50回日本皮膚免疫アレルギー学会総会学術大会モーニングセミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Zinc transporters in skeletal muscle physiology and disease2020

    • 著者名/発表者名
      深田俊幸
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会ワークショップ 「Advances of zinc signal study by integration of zinc biology and chemistry」」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Essential and Toxic Trace Elements and Vitamins in Human Health2021

    • 著者名/発表者名
      Fukada T, Bin BB, Hara T, Takagishi T. Yoshigai E, Lian X.
    • 総ページ数
      326
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780128053782
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 徳島文理大学薬学部病態分子薬理学研究室ホームページ

    • URL

      http://p.bunri-u.ac.jp/lab22/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 亜鉛の欠乏は、エピジェネティクスを撹乱する。 -亜鉛欠乏症がもたらす細胞障害の原因を発見-

    • URL

      http://p.bunri-u.ac.jp/wp/wp-content/uploads/2020/05/TBUph519_Press-release.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 亜鉛欠乏症がもたらす細胞障害の原因を発見

    • URL

      http://p.bunri-u.ac.jp/4937/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 金属トランスポーターZIP14阻害剤2023

    • 発明者名
      深田俊幸
    • 権利者名
      深田俊幸
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-063076
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-03-27  

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