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主な獣医動物種での薬物代謝研究の基盤構築を目指した責任酵素の網羅的な同定・解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K06434
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42020:獣医学関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

宇野 泰広  鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 准教授 (90372276)

研究分担者 山崎 浩史  昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (30191274)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード薬物代謝酵素 / 獣医動物種 / ゲノム / 遺伝子 / 次世代シーケンサー
研究開始時の研究の概要

ヒトでは、チトクロムP450(CYP)やUDPグルクロン酸転移酵素(UGT)など様々な重要な薬物代謝酵素が特徴的な酵素機能を発揮し、医薬品の薬効や毒性における性差、年齢差、個体差や人種差の要因となっている。しかし、獣医学の多くの動物種では、薬物代謝の研究は進んでおらず、責任酵素の同定すら不十分である。本研究では、獣医学の主な動物種で、薬物代謝の主要臓器である肝臓において様々な薬物代謝酵素の遺伝子発現を一網打尽に解析し、特徴的な酵素について機能解析を行う。特に、産業動物、伴侶動物、モデル動物として重要なブタとイヌでは、一部の酵素について遺伝子発現の個体差や系統差、遺伝子多型も調べる。

研究成果の概要

ヒトには数多くの薬物代謝酵素が存在し、酵素機能や発現の違いが薬効・毒性の性差、年齢差、個体差や人種差をもたらす要因となるが、多くの動物種では主要な酵素すら同定されておらず薬物代謝の理解が困難であった。そこで本研究ではイヌやブタ、ネコ等の動物種についてチトクロムP450(CYP)等の主要薬物代謝酵素を同定し、組織発現や機能の解析を行った。その結果、多くのCYP分子種が対応するヒトCYPによく似た遺伝子・ゲノム構造、組織発現パターン、代謝機能を示したが、一部で組織発現や代謝機能の違いも認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトと異なり多くの動物種では主要な酵素が同定されておらず薬物代謝の理解が進まなかったが、本研究でイヌやブタ、ネコ等の動物種についてチトクロムP450(CYP)を始めとする重要な薬物代謝酵素を同定し解析したことにより、これらの動物種で薬物代謝の理解が大いに進んだ。この解析により得られた知見は、これらの動物種で医薬品開発や薬物治療を行う上で重要な研究基盤となるものと期待される。

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

    (24件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 1件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Washington State University(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Washington State University/College of Veterinary Medicine(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Newly Identified Tree Shrew Cytochrome P450 2A13 (CYP2A13) is Expressed in Liver and Lung and Encodes a Functional Drug-Metabolizing Enzyme Similar to Dog CYP2A13 and Pig CYP2A192023

    • 著者名/発表者名
      Ushirozako Genki、Noda Yutaro、Murayama Norie、Kawaguchi Hiroaki、Tsukiyama-Kohara Kyoko、Yamazaki Hiroshi、Uno Yasuhiro
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Disposition

      巻: - 号: 5 ページ: 610-617

    • DOI

      10.1124/dmd.122.001152

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel cytochrome P450 2C94 (CYP2C94) functionally metabolizes diclofenac and omeprazole in dogs2023

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Morikuni Saho、Shiraishi Mitsuya、Asano Atsushi、Murayama Norie、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Disposition

      巻: - 号: 5 ページ: 637-644

    • DOI

      10.1124/dmd.122.001236

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel cytochrome P450 1 (CYP1) genes in tree shrews are expressed and encode functional drug-metabolizing enzymes2023

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Noda Yutaro、Murayama Norie、Tsukiyama-Kohara Kyoko、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part C

      巻: 265 ページ: 109534-109534

    • DOI

      10.1016/j.cbpc.2022.109534

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Newly identified cytochrome P450 3A genes of tree shrews and pigs are expressed and encode functional enzymes2023

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Jikuya Shiori、Noda Yutaro、Oguchi Asuka、Murayama Norie、Kawaguchi Hiroaki、Tsukiyama-Kohara Kyoko、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part C

      巻: 267 ページ: 109579-109579

    • DOI

      10.1016/j.cbpc.2023.109579

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular and Functional Characterization of N-Acetyltransferases in Common Marmosets and Pigs2022

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Uehara Shotaro、Ijiri Moe、Kawaguchi Hiroaki、Asano Atsushi、Shiraishi Mitsuya、Banju Kaito、Murayama Norie、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Disposition

      巻: 50 号: 11 ページ: 1429-1433

    • DOI

      10.1124/dmd.122.000919

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytochrome P450 2J Genes Are Expressed in Dogs, Cats, and Pigs, and Encode Functional Drug-Metabolizing Enzymes2022

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Murayama Norie、Ijiri Moe、Kawaguchi Hiroaki、Yamato Osamu、Shiraishi Mitsuya、Asano Atsushi、Teraoka Hiroki、Mizukawa Hazuki、Nakayama Shouta M.M.、Ikenaka Yoshinori、Ishizuka Mayumi、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Disposition

      巻: 50 号: 11 ページ: 1434-1441

    • DOI

      10.1124/dmd.122.000930

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Newly identified tree shrew cytochrome P450 2B6 (CYP2B6) and pig CYP2B6b are functional drug-metabolising enzymes2022

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Ushirozako Genki、Uehara Shotaro、Murayama Norie、Fujiki Yuki、Kawaguchi Hiroaki、Tsukiyama-Kohara Kyoko、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Xenobiotica

      巻: 52 号: 7 ページ: 687-696

    • DOI

      10.1080/00498254.2022.2141153

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Comprehensive Investigation of Dog Cytochrome P450 3A (CYP3A) Reveals a Functional Role of Newly Identified CYP3A98 in Small Intestine2022

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Jikuya Shiori、Noda Yutaro、Murayama Norie、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Disposition

      巻: 51 号: 1 ページ: 38-45

    • DOI

      10.1124/dmd.121.000749

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymorphic cytochromes P450 in non-human primates2022

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Uehara Shotaro、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Advances in Pharmacology

      巻: 95 ページ: 329-364

    • DOI

      10.1016/bs.apha.2022.05.005

    • ISBN
      9780323911092
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drug-oxidizing and conjugating non-cytochrome P450 (non-P450) enzymes in cynomolgus monkeys and common marmosets as preclinical models for humans2022

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Uehara Shotaro、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Biochemical Pharmacology

      巻: 197 ページ: 114887-114887

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2021.114887

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cloning and tissue expression of ATP-binding cassette transporters in cynomolgus macaques2022

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 42 ページ: 100431-100431

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2021.100431

    • NAID

      210000173067

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic identification and characterization of cynomolgus macaque solute carrier transporters2022

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 43 ページ: 100437-100437

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2021.100437

    • NAID

      210000172987

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differences in Hydrolase Activities in the Liver and Small Intestine between Marmosets and Humans2021

    • 著者名/発表者名
      Honda Shiori、Fukami Tatsuki、Hirosawa Keiya、Tsujiguchi Takuya、Zhang Yongjie、Nakano Masataka、Uehara Shotaro、Uno Yasuhiro、Yamazaki Hiroshi、Nakajima Miki
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Disposition

      巻: 49 号: 9 ページ: 718-728

    • DOI

      10.1124/dmd.121.000513

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic variants of aldehyde oxidase (AOX) 1 in cynomolgus and rhesus macaques2021

    • 著者名/発表者名
      Uno Yasuhiro、Uehara Shotaro、Murayama Norie、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Xenobiotica

      巻: 51 号: 4 ページ: 494-499

    • DOI

      10.1080/00498254.2021.1874564

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cloning, sequence analysis, and tissue expression of marmoset paraoxonase 12021

    • 著者名/発表者名
      Uehara Shotaro、Uno Yasuhiro、Shimizu Makiko、Yamazaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 39 ページ: 100398-100398

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2021.100398

    • NAID

      210000169422

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イヌ、ブタ、ツパイおよびヒトチトクロムP450 2B分子種の薬物酸化酵素活性2023

    • 著者名/発表者名
      村山典恵、藤木有樹、後迫玄城、野田優太朗、上原正太郎、宇野泰広、山崎浩史
    • 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] イヌ肝チトクロムP450 3A酵素が触媒する典型的なヒト選択的基質に対する酸化酵素活性の個体差2023

    • 著者名/発表者名
      野田優太朗、村山典恵、森國紗帆、宇野泰広、山崎浩史
    • 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] ツパイCYP2A13の同定と解析2022

    • 著者名/発表者名
      後迫玄城、村山典恵、小原恭子、山崎浩史、宇野泰広
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of tree shrew CYP2A13 in comparison with human, dog and pig CYP2As2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Uno, Genki Ushirozako, Yutaro Noda, Kyoko Kohara, Norie Murayama, and Hiroshi Yamazaki
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第37年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イヌ肝と小腸に発現するチトクロムP450 3A分子種の同定とそれらの機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      村山典恵、野田優太朗、軸屋志織、宇野泰広、山崎浩史
    • 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
  • [学会発表] Systematic identification and characterization of flavin-containing monooxygenases in cats, dogs, and pigs2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Uno, Makiko Shimizu, and Hiroshi Yamazaki
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] カニクイザルにおける薬物代謝酵素の同定・解析2021

    • 著者名/発表者名
      宇野泰広,山崎浩史
    • 学会等名
      第48回日本毒性学会学術年会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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