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核外ヒストンを標的とした食品成分の活性発現機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K15467
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分38050:食品科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

板倉 正典  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (70803162)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードタンパク質修飾 / ヒストン / ビタミンC / ポリフェノール / 食品成分 / 抗炎症 / 敗血症
研究開始時の研究の概要

ビタミンCやポリフェノール類などの抗酸化性食品成分による生体防御作用はよく知られているが、その作用機構には未だ不明な点が多く残されている。申請者はこれまでにタンパク質やアミノ酸が抗酸化性食品成分による修飾を受けることで、ヒストンへの結合能を獲得することを明らかにしている。本研究では、食品成分修飾体(タンパク質もしくはアミノ酸)と核外ヒストンの結合を介した炎症応答制御および生体防御作用を検討することで、食品成分の新たな活性発現機構の解明を試みる。

研究成果の概要

本研究は、様々な疾病に対し生体防御的に働くとされるが、その作用機序が明確ではないビタミンCやポリフェノール類などの抗酸化性食品成分を対象として、タンパク質修飾を介した機能性に着目した解析を実施した。その結果、抗酸化性食品成分によって修飾を受けたタンパク質が(1)プラスミノーゲン受容体として細胞膜上に発現するヒストンH2Bに結合することで、プラスミノーゲンの活性化を抑制し抗炎症作用を示すこと、(2)ヒストンと結合し凝集体を形成することで、ヒストン誘発性細胞傷害を軽減することが明らかとなった。以上の結果より、抗酸化性食品成分によるタンパク質修飾を介した新たな機能性発現機構の存在が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ビタミンCやポリフェノールなどの抗酸化性食品成分は明確な健康機能性を示す一方で、易代謝性の特徴を持つものが多く、抗酸化性などの既知の作用機序だけでは機能性を十分に説明することは難しい。本研究では、「食品によるタンパク質修飾を介した機能性」という、これまでに報告されているメカニズムとは全く異なった食品の機能性発現機構を証明するに至った。本研究成果は、「食の機能性」にさらなる科学的根拠を与えただけでなく、疾病や老化に対する新たな予防法開発につながる可能性があり、学術的・社会的意義のあるものだと考えられる。

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

    (15件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Histone functions as a cell-surface receptor for AGEs2022

    • 著者名/発表者名
      Itakura Masanori、Yamaguchi Kosuke、Kitazawa Roma、Lim Sei-Young、Anan Yusuke、Yoshitake Jun、Shibata Takahiro、Negishi Lumi、Sugawa Hikari、Nagai Ryoji、Uchida Koji
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 2974-2986

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30626-8

    • 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
  • [雑誌論文] Natural polyphenols convert proteins into histone-binding ligands2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Kosuke、Itakura Masanori、Tsukamoto Mona、Lim Sei-Young、Uchida Koji
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 298 号: 11 ページ: 102529-102529

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102529

    • 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
  • [学会発表] 細胞膜ヒストンへの結合を介した最終糖化産物 (AGEs) による抗炎症作用2022

    • 著者名/発表者名
      板倉正典、内田 浩二
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 酸化型ビタミンC由来AGEsの核移行と核内ヒストンへの結合2022

    • 著者名/発表者名
      板倉正典、内田浩二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 酸化型ビタミンC 由来AGEsによる炎症応答制御メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      板倉 正典, 内田 浩二
    • 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] ポリフェノール修飾タンパク質の構造解析並びにヒストンとの相互作用メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      山口 公輔, 板倉 正典, 北澤 麗磨, 林 世映, 永田 宏次, 柴田 貴広, 赤川 貢, 内田 浩二
    • 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] ポリフェノールによるヒストン凝集メカニズムと病態生理学的意義の解明2022

    • 著者名/発表者名
      塚本 萌南, 山口 公輔, 板倉 正典, 内田 浩二
    • 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] 抗酸化性食品成分によるタンパク質自然修飾を介した生体恒常性維持機構2021

    • 著者名/発表者名
      板倉 正典, 内田 浩二
    • 学会等名
      第48回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗酸化性食品成分によるタンパク質自然修飾とヒストンを介した生体応答2021

    • 著者名/発表者名
      板倉 正典, 内田 浩二
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリフェノール修飾タンパク質によるヒストン結合を介した細胞保護作用2021

    • 著者名/発表者名
      山口 公輔, 板倉 正典, 北澤 麗磨, 林 世映, 永田 宏次, 柴田 貴広, 赤川 貢, 内田 浩二
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化型ビタミンC修飾タンパク質とヒストンH2Bの相互作用メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      板倉正典、山口公輔、佐々木栄太、吉武淳、柴田貴広、大野礼一、永井竜児、内田浩二
    • 学会等名
      日本農芸化学2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリフェノール修飾タンパク質によるヒストン結合を介した細胞保護作用2021

    • 著者名/発表者名
      山口公輔、板倉正典、佐々木栄太、赤川貢、内田浩二
    • 学会等名
      日本農芸化学2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒストンH2Bへの結合を介した最終糖化産物(AGEs)によるプラスミノーゲン活性調節と炎症制御2020

    • 著者名/発表者名
      板倉正典、近澤未歩、佐々木栄大、内田浩二
    • 学会等名
      第93回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞外ヒストンの細胞障害性に対する最終糖化産物(AGEs)の保護効果2020

    • 著者名/発表者名
      北澤麗麿、板倉正典、近澤未歩、佐々木栄大、内田浩二
    • 学会等名
      第93回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリフェノール修飾タンパク質によるヒストンH2B結合を介した抗炎症作用2020

    • 著者名/発表者名
      山口公輔、板倉正典、近澤未歩、佐々木栄大、赤川貢、内田浩二
    • 学会等名
      第93回日本生化学大会
    • 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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