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認知症予防の実現に向けた食品成分のPDI脱SNO化作用に関する学術基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K05873
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38050:食品科学関連
研究機関山形大学

研究代表者

小倉 次郎  山形大学, 医学部, 准教授 (20580640)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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)
キーワード認知症 / フラボノイド / PDI / タンパク質修飾 / 酸化ストレス
研究開始時の研究の概要

認知症の克服は21世紀における最も重大な課題である。Protein disulfide isomerase (PDI) はタンパク質中のシステインとシステインを繋ぐ働きがあり、タンパク質の立体構造を作る役割を担っている。神経変性の特徴は異常タンパク質の蓄積であるが、神経変性疾患患者の脳ではPDIがS-ニトロシル (SNO) 化され、これが異常タンパク質の蓄積、ひいては神経変性の原因とされている。そこで、本研究では認知症予防の実現を最終目標とし、PDIの脱修飾により認知機能の低下抑制作用を発揮する食品成分を同定し、臨床応用に向けた学術基盤を構築する。

研究成果の概要

Protein disulfide isomerase (PDI) はタンパク質のS-S結合形成を触媒し、タンパク質の立体構造を作る役割を担う。神経変性疾患患者の脳では、PDIがS-ニトロシル (SNO) 化され、これが異常タンパク質の蓄積の原因とされる。そこで、本研究ではPDIの脱修飾により認知機能の低下抑制作用を発揮する食品成分の同定を試みた。糖負荷およびグルタチオン枯渇による神経変性モデル細胞をフラボノイド配糖体であるネオヘスペリジンで処理したところ、SNO化PDIが脱修飾され、神経変性が抑制された。このことから、ネオヘスペリジンは認知機能の低下抑制作用を有する可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、寿命の延伸に伴う高齢化の進展が問題となっているが、その問題の一つに寿命と健康寿命の差、すなわち日常生活に制限のある期間が一向に改善されないことが挙げられる。2019年に行われた国民生活基礎調査 (大規模調査) において要介護となった原因のトップは認知症であり、その予防法の確立は喫緊の課題といえる。本研究により見出されたネオヘスペリジンを含めたフラボノイドルインの有用性について、in vivoでの検証など更なる解析を加えることで、社会的課題を解決するbreak thoroughとなることが期待される。

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

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Oulu(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Oulu(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Oulu(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Glutathione depletion results in S-nitrosylation of protein disulfide isomerase in neuroblastoma cells2023

    • 著者名/発表者名
      Shinji Ono, Jiro Ogura, Hiroki Sugiura, Minami Yamauchi, Atsushi Tanaka, Toshihiro Sato, Masamitsu Maekawa, Hiroaki Yamaguchi, Nariyasu Mano
    • 雑誌名

      Life Sciences

      巻: 316 ページ: 121442-121442

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2023.121442

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] タンパク質ジスルフィド結合形成異常と疾患発症・進展との関連2022

    • 著者名/発表者名
      小倉 次郎
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 142 号: 10 ページ: 1055-1060

    • DOI

      10.1248/yakushi.22-00119

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2022-10-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glucose-induced oxidative stress leads to in S-nitrosylation of protein disulfide isomerase in neuroblastoma cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ogura Jiro、Sugiura Hiroki、Tanaka Atsushi、Ono Shinji、Sato Toshiyuki、Sato Toshihiro、Maekawa Masamitsu、Yamaguchi Hiroaki、Mano Nariyasu
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      巻: 1865 号: 11 ページ: 129998-129998

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2021.129998

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cysteine 343 in the substrate binding domain is the primary S-Nitrosylated site in protein disulfide isomerase2020

    • 著者名/発表者名
      Ogura Jiro、Ruddock Lloyd W.、Mano Nariyasu
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine

      巻: 160 ページ: 103-110

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2020.07.029

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 神経変性疾患におけるPDIのSNO化に対する抗酸化物質の脱修飾効果2023

    • 著者名/発表者名
      小倉 次郎,山口 浩明
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質ジスルフィド結合形成酵素PDIのS-ニトロシル化による神経変性の発生・進展メカニズムの検証2022

    • 著者名/発表者名
      小倉 次郎,山口 浩明
    • 学会等名
      第54回日本臨床検査医学会東北支部総会・第33回日本臨床化学会東北支部総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質ジスルフィド形成酵素protein disulfide isomeraseのS-ニトロシル化位置の同定2022

    • 著者名/発表者名
      小倉次郎,Lloyd Ruddock,杉浦弘樹,小野慎司,眞野成康,山口浩明.
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質ジスルフィド結合形成異常と疾患発症・進展との関連2021

    • 著者名/発表者名
      小倉次郎.
    • 学会等名
      第43回東北薬学セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グルタチオン合成阻害によるグルタチオン枯渇はProtein disulfide isomeraseのS-ニトロシル化を誘導する2021

    • 著者名/発表者名
      小倉次郎,小野慎司,杉浦弘樹,山内碧,佐藤紀宏,前川正充,眞野成康,山口浩明.
    • 学会等名
      第42回日本臨床薬理学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経細胞外のグルタミン酸によるグルタチオン枯渇はProtein disulfide isomeraseのニトロシル化を誘導する2021

    • 著者名/発表者名
      小倉次郎,小野慎司,杉浦弘樹,山内碧,佐藤紀宏,前川正充,山口浩明,眞野成康.
    • 学会等名
      第31回日本医療薬学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Protein disulfide isomeraseのニトロシル化位置の同定2021

    • 著者名/発表者名
      小倉次郎,Lloyd Ruddock,山口浩明,眞野成康.
    • 学会等名
      第74回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経細胞におけるProtein disulfide isomerase基質結合ドメインのニトロシル化の影響2020

    • 著者名/発表者名
      小倉 次郎, Lloyd Ruddock, 眞野 成康
    • 学会等名
      第30回日本医療薬学会年会
    • 関連する報告書
      2020 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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