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デオキシ希少糖の抗線虫活性作用メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K05852
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38040:生物有機化学関連
研究機関香川大学

研究代表者

佐藤 正資  香川大学, 農学部, 教授 (20263890)

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
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: 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)
キーワード希少糖 / 抗線虫薬 / Caenorhabditis elegans / デオキシ糖 / 成長阻害 / 線虫 / 作用メカニズム
研究開始時の研究の概要

人や家畜の寄生線虫症 治療薬(抗線虫薬)に対する薬剤耐性虫の出現が深刻な問題となっている。そのため,従来の抗線虫薬とは全く異なる作用メカニズムを持つ薬剤の開発が望まれている。申請者は,デオキシ希少糖 1-deoxy-D-allulose (1d-Alu) が線虫C. elegansの成長を強く阻害することを報告した。この知見から,1d-Alu は単糖を基本骨格として,糖代謝系に阻害ポイントを持つ抗線虫薬(あるいはリード化合物)となるとの着想を得た。本研究では,生物有機化学,生化学の手法を用いて1d-Alu の作用メカニズムを明らかにする。

研究成果の概要

我々は,デオキシ希少糖 1-deoxy-D-allulose (1d-Alu) が線虫Caenorhabditis elegansの成長を強く阻害することを報告し,1d-Alu が糖代謝に阻害ポイントを持つ抗線虫薬となるとの着想を得た。本研究では,1d-Alu の作用メカニズムを明らかにすることを目的とした。 まず,1d-Aluの合成を行い,1d-Alu処理線虫抽出物のHPLC分析を行った。その結果,1d-Alu は線虫体内に取り込まれており,6-リン酸化物と推定されるピークが検出された。以上から,1d-Aluの生物活性は,その代謝産物による糖代謝阻害によって起きると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物活性をもつ希少糖が生体内でどのように代謝され,どのように働くのかについて,現在までほとんど知見がない。糖代謝経路は,原核生物からヒトまで広く遺伝的に保存されているため,人畜への毒性が懸念され,薬剤ターゲットとは考えられてこなかった。しかし,本研究により,糖の取り込みや解糖系をターゲットとした新奇な作用メカニズムをもつ抗線虫薬の開発が実現できれば,熱帯医学,獣医学分野への学術的,社会的な意義が大きいと考えられる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Analysis of binding mode of vibsanin A with protein kinase C C1 domains: An experimental and molecular dynamics simulation study2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo C. Yanagita, Mao Otani, Satoshi Hatanaka, Hiroto Nishi, Shota Miyake, Yusuke Hanaki, Masashi Sato, Yasuhiro Kawanami, Kazuhiro Irie
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure

      巻: 1260 ページ: 132866-132866

    • DOI

      10.1016/j.molstruc.2022.132866

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of allitol and D-allulose from Itea virginica as insect growth inhibitors for the control of Mediterranean flour moth, Ephestia kuehniella (Lepidoptera: Pyralidae)2021

    • 著者名/発表者名
      Tebayashi, S., S. Onishi, K. Seo, M. Hiroshima, M. Sato and K. Izumori
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 56 号: 3 ページ: 357-364

    • DOI

      10.1007/s13355-021-00741-x

    • NAID

      40022627200

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the Anti-Proliferative Activity of Rare Aldohexoses against MOLT-4F and DU-145 Human Cancer Cell Line and Structure-Activity Relationship of D-Idose2020

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama, H., R. C. Yanagita, K. Takemoto, N. Kitaguchi, Y. Uezato, Y. Sugiyama, M. Sato and Y. Kawanami
    • 雑誌名

      Journal of Applied Glycoscience

      巻: 67 号: 3 ページ: 95-101

    • DOI

      10.5458/jag.jag.jag-2020_0006

    • NAID

      130007896071

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Advanced glycation end products (AGEs) as biomarkers of aging; evaluation of the anti-aging activity of rare sugars in the nematode Caenorhabditis elegans. .2023

    • 著者名/発表者名
      Sato, M., N. Somehara, S. Hirano, C. Fujisawa and K. Hirata
    • 学会等名
      Rare Sugar Congress 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 希少単糖 D-アルロースの線虫における抗老化効果2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤正資
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 希少糖 D-arabinose の線虫成長阻害活性とその作用メカニズム.2022

    • 著者名/発表者名
      棚次祐介, 小山麻里子, 三好紗那, 花木祐輔 , 佐藤正資
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部講演会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 希少糖デオキシ誘導体1-deoxy-D-alluloseの線虫成長阻害活性2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤正資,吉原明秀,砂古口博文,新谷知也,George W. J. Fleet,何森健
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 各種単糖の変旋光挙動に対する温度及び溶媒効果2021

    • 著者名/発表者名
      今井真優,吉原明秀,佐藤正資,深田和宏
    • 学会等名
      生物物理学会中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] コセンダングサ由来のオカダンゴムシに対する忌避物質としてのフェルラ酸メチルの同定2021

    • 著者名/発表者名
      石田 雅司,手林 慎一,磯田 童奈,阿部 晴希,佐藤 正資
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] D-プシコースの変旋光と互変異性体含有比率の継時変化2020

    • 著者名/発表者名
      今井真優, 吉原明秀, 佐藤正資, 深田和宏
    • 学会等名
      日本化学会中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 希少糖D-プシコース処理線虫におけるNADH およびNAD+量の変動2020

    • 著者名/発表者名
      山野洋平, 飯田まみ, 佐藤正資
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 生物の寿命延長  ~老化・長寿命の基盤研究最前線~2022

    • 著者名/発表者名
      南野徹(監)
    • 総ページ数
      460
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860437732
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 生物の寿命延長2022

    • 著者名/発表者名
      南野 徹
    • 総ページ数
      460
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860437732
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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