食品由来成分によるシスチン・グルタミン酸トランスポーターの発現制御と生理機能

• 研究課題/領域番号: 21380074
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 食品科学
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 佐藤 英世 山形大学, 農学部, 教授 (60235380)
• 研究分担者: 五十嵐 喜治 山形大学, 農学部, 教授 (00111336)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2011年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2009年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
• キーワード: 食品 / グルタチオン / シスチン / トランスポーター / ネギ科植物 / 酸化ストレス / フラボノイド / レドックス / グルタミン酸

研究概要

生体抗酸化系の一つとして機能していると考えられるシスチン・グルタミン酸トランスポーター(xCT)の食品由来成分による発現制御とその生理機能について検討を行った。xCTは、免疫系組織で構成的に発現し、グルタチオン維持等の抗酸化機能を担っていることが個体レベルで示された。また、マクロファージのような免疫系細胞の機能発現に関与することが示された。また、ネギ科植物等の食材には、xCTの発現を誘導し、グルタチオンレベルを上昇させる効果のあることが明らかとなった。これが、酸化ストレスに対するB細胞のインスリン分泌能の機能維持に寄与することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Mutation of ATF4 mediates resistance of neuronal cell lines against oxidative stress by inducing xCT expression (2012)
  • 著者名/発表者名: Lewerenz, J., Sato, H., Albrecht, P., Henke, N., Noack, R., Methner, A., Maher, P
  • 雑誌名: Cell Death & Differentiation 巻: 19 ページ: 847-858
  • 査読あり
• [雑誌論文] The oxidative stress-inducible cystine/glutamate antipoter, System xc- : cystine supplier and beyond (2012)
  • 著者名/発表者名: Conrad, M., Sato, H.
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 42 号: 1 ページ: 231-246
  • DOI: 10.1007/s00726-011-0867-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] The oxidative stress-inducible cystine/glutamate antipoter, System xc-: cystine supplier and beyond (2011)
  • 著者名/発表者名: Conrad, M., Sato, H
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 42 ページ: 231-246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dopaminergic neurons of system xc-deficient mice are highly protected against 6-OHDA induced toxicity (2011)
  • 著者名/発表者名: Massie, A., Schallier, A., Kim, S-W., Fernando, R., Kobayashi, S., Beck, H., De Bundel, D., Vermoesen, K., Bannai, S., Conrad, M., Plesnila, N., Sato, H., Michotte, Y
  • 雑誌名: FASEB J 巻: 25 ページ: 1359-1369
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of system xc-does not induce oxidative stress but decrease extracellular glutamate in hippocampus and influences spatial working memory and limbic seizure susceptibility (2011)
  • 著者名/発表者名: De Bundel, D., Schallier, A., Loyens, E., Fernando, R., Miyashita, H., Van Liefferinge, J., Vermoesen, K., Bannai, S., Sato, H., Michotte, Y., Smolders, I., Massie, A
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 31 ページ: 5792-5803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-diabetic effects of Actinidia arguta polyphenols on rats and KK-A^y mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Kurakane, S., Yamada, N., Sato, H., Igarashi, K
  • 雑誌名: Food Sci. Technol. Res 巻: 17 ページ: 93-102
  • NAID: 10028188956
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-diabetic effects of kaempferol glycoside-rich fraction from unripe-soybean (Edamame, Glycine max. L. Merrill. 'Jindai') leaves on KK-A^y mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Zang, Y., Sato, H., Igarashi, K
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem 巻: 75 ページ: 1677-1684
  • NAID: 130000940061
  • 査読あり
• [雑誌論文] MMDB : Mouse multiple tissue metabolome database (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, M., Ikeda, S., Niigata, K., Tomita, M., Sato, H., Soga, T
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-Diabetic Effects of a Kaempferol Glycoside-Rich Fraction from Unripe Soybean (Edamame, Glycine max L. Merrill. 'Jindai') Leaves on KK-Ay Mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Zang, Y., et al.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 75 号: 9 ページ: 1677-1684
  • DOI: 10.1271/bbb.110168
  • NAID: 130000940061
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] MMDB : Mouse multiple tissue metabolome database (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, M., et al.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 2011 号: D1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1093/nar/gkr1170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dopaminergic neurons of system xc deficient mice are highly protected against 6-OHDA induced toxicity. (2011)
  • 著者名/発表者名: Massie, A., et al.
  • 雑誌名: FASEB J. 巻: 25 ページ: 1359-1369
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of system xcdoes not induce oxidative stress but decrease extrace llular glutamate in hippocampus and influences spatial working memory and limbic seizure susceptibility. (2011)
  • 著者名/発表者名: De Bundel, D., et al.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 巻: 31 ページ: 5792-5803
  • 査読あり
• [雑誌論文] System XC-and thioredoxin reductase 1 cooperatively rescue glutathione deficiency (2010)
  • 著者名/発表者名: Mandal, P. K., Seiler, A., Perisic, T., Kolle, P., Canak, A. B., Forster, H., Weiss, N., Kremmer, E., Lieberman, M. W., Bannai, S., Kuhlencordt, P., Sato, H., Bornkamm, G. W., Conrad, M
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 285 ページ: 22244-22253
  • 査読あり
• [雑誌論文] System xc and thioredoxin reductase 1 cooperatively rescue glutathione deficiency. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mandal, P.K., et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 285 ページ: 22244-22253
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transforming Growth Factor-B1 elicits Nrf2-mediated antioxidant responses in aortic smooth muscle cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Churchman, A.T., et al.
  • 雑誌名: J.Cell.Mol.Med. 13 ページ: 2282-2292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-diabetic effects of pumpkin and its components, trigonelline and nicotinic acid, on Goto-Kakizaki rats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshinari, O., et al.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 73 ページ: 1033-1041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aggravation of ischemia-reperfusion-triggered acute renal failure in xCT-deficient mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki, T., et al.
  • 雑誌名: Arch.Biochem.Biophys. 491 ページ: 63-69
  • 査読あり
• [学会発表] Cystine/glutamate antiporter : Light and shadow under physiological and pathophysiological contidions (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato, H.
  • 学会等名: UK-Japan Research Symposium
  • 発表場所: つくば市(つくばサイエンスインフォメーションセンター)
• [学会発表] Role of cystine/glutamate transporter, System X_c^-, on NO release from macrophages (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林翔、三瓶陽太、筒井拓己、井川奈保、柳大樹、五十嵐喜治、坂内四郎、佐藤英世
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会大会
  • 発表場所: 横浜市(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Role of cystine/glutamate transporter, System X_e, on NO release from macrophages (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林翔, 他
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会大会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 肺胞マクロファージにおけるシスチン・グルタミン酸トランスポーターの発現と機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林翔, 土田雄介, 笠越隆幸, 小倉美雪, 佐藤寛, 五十嵐喜治, 坂内四郎, 佐藤英世
  • 学会等名: 第83回日本生化学会・第33回日本分子生物学会合同大会
  • 発表場所: 神戸市(神戸国際展示場)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 肺胞マクロファージにおけるシスチン・グルタミン酸トランスポーターの発現と機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林翔, 他
  • 学会等名: 第83回日本生化学会・第33回日本分子生物学会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 培養系マウス卵の初期発生におけるグルタチオンおよびシスチン・グルタミン酸トランスポーターの役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野智枝, 酒出はるな, 佐藤英世, 戸津川清, 木村直子
  • 学会等名: 第103回日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 十和田市(北里大学獣医学部)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] シスチン・グルタミン酸トランスポーター(xCT)遺伝子欠損マウス由来受精卵の体外発生能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野智枝, 木村直子, 佐藤英世, 戸津川清
  • 学会等名: 第51回日本哺乳動物卵子学会
  • 発表場所: 新潟市(朱鷺メッセ)
  • 年月日: 2010-05-30
• [学会発表] 皮膚炎症反応におけるレドックスバランス制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田卓巳, 佐藤英世, 渡辺直子
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 皮層炎症反応におけるレドックスバランス制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田卓巳, 他
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Physiological relevance of ischemia/reperfusion-induced xCT expression in kidneys : corroborating evidence in xCT-deficient mice (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴崎智弘, 井内良仁, 岡田太, 桑田一歩, 山辺拓也, 坂内四郎, 冨田善彦, 佐藤英世, 藤井順逸
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸市(神戸国際展示場)
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] 哺乳類培養細胞のシスチン・グルタミン酸トランスポーターの発現における多価不飽和脂肪酸の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小林翔, 大林亮介, 菅野裕司, 土田雄介, 柳大樹, 坂野麻里子, 五十嵐喜治, 坂内四郎, 佐藤英世
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸市(神戸国際展示場)
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] 哺乳類培養細胞のシスチン・グルタミン酸トランスポーターの発現における多価不飽和脂肪酸の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小林翔, 他
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] Effect of cystine transporter on cutaneous inflammation (2009)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, N., Okada, T., Sato, H
  • 学会等名: The 6^<th> Joint Seminar on Biomedical Sciences
  • 発表場所: 東京都大田区(東邦大学医学部)
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] Protective role of System xc- in vivo against oxidative stress. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, H.
  • 学会等名: 11^<th> International Congress on Amino acids, Peptides. and Proteins
  • 発表場所: ウィーン(オーストリア)
  • 年月日: 2009-08-05
• [学会発表] Protective role of System xc-in vivo against oxidative stress (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, H
  • 学会等名: 11^<th> International Congress on Amino acids, Peptides, and Proteins
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [備考]
  • URL: http://www.tr.yamagata-u.ac.jp/~shide/index.html