| 研究課題/領域番号 |
20K05850
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38040:生物有機化学関連
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
岩崎 崇 鳥取大学, 農学部, 准教授 (30585584)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | ヒスチジン / タンパク質 / HRGP / 細胞膜透過 / 亜鉛 / ミトコンドリア / ミトコンドリア機能障害 / 立体構造 / RNA-Seq / ATP合成阻害 / 神経伝達物質受容体 / ペプチド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまでに我々は、ヒスチジン連続タンパク質がヒト細胞内に効率的に取り込まれる現象を世界に先駆けて発見した。これらのタンパク質の一部は、細胞内に取り込まれた後に、疾患に関与する挙動を見せる。すなわち、ヒスチジン連続タンパク質は、新たな機能性タンパク質ファミリーであると考えられる。これまでは、一次構造中にヒスチジンが連続したタンパク質のみを解析対象としてきた。そこで本研究では、立体構造中にヒスチジンが連続するタンパク質を解析対象とすることで、新しいヒスチジン連続タンパク質を探索・同定・機能解析する。これにより、ヒスチジン連続タンパク質ファミリーの全容を解明するとともに、新たな生命現象の発見に挑む。
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| 研究成果の概要 |
微生物が産生するヒスチジン連続タンパク質は、ヒト細胞に対して細胞膜透過性を示し、さらに疾患に関与する挙動を示す。本研究では、ヒト血中から類似のヒスチジン連続タンパク質を網羅的に探索したところ、Histidine-rich glycoprotein（HRGP）が細胞膜透過性ヒスチジン連続タンパク質として見出された。さらに、HRGPは亜鉛イオンと結合した状態でヒト細胞内に取り込まれ、細胞内亜鉛イオン濃度を増加させるとともに、ミトコンドリア呼吸鎖複合体の遺伝子発現を抑制することが明らかとなった。すなわち、ヒトの細胞膜透過性ヒスチジン連続タンパク質も同様に疾患に関与する挙動を示すことが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、ヒト血中に多量に存在するHRGPが細胞膜透過性ヒスチジン連続タンパク質としてふるまい、さらに亜鉛イオンを細胞内へ輸送することで、好気呼吸（ATP合成）の重要因子であるミトコンドリアの呼吸鎖複合体の発現量を低下させることが明らかになった。すなわち、HRGPはミトコンドリア機能障害に起因する神経変性疾患、代謝症候群、老化関連疾患などさまざまな疾患のリスク因子となりうる可能性が示唆された。今後は、HRGPを新たな切り口とした関連疾患の予防・改善法の開発につながることが期待される。
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