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亜鉛の吸収・動態制御に着目した加齢性疾患の予防法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K15262
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関京都大学 (2022-2023)
京都薬科大学 (2021)

研究代表者

西藤 有希奈  京都大学, 生命科学研究科, 特定助教 (20867709)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード亜鉛 / 輸送体 / 加齢 / ホメオスタシス / 発現制御 / 加齢性疾患 / 亜鉛輸送体 / 金属動態 / シャペロン / 老化
研究開始時の研究の概要

亜鉛は生体に不可欠な必須微量金属元素であり、その欠乏は様々な疾患を引き起こす。特に、高齢者では血清亜鉛値が低下傾向にあり、これに伴い、認知機能の低下、大腸炎、肝疾患など全身性の症状が誘発される。一方で、加齢に伴う低亜鉛血症および関連疾患の発症に関与する分子や機序は不明あり、この問題に対して適切な対策はなされていない。本研究では、亜鉛の吸収や排出に過程に関与する亜鉛輸送体の発現と体内亜鉛動態の相関性に焦点を当て、加齢による亜鉛吸収・動態の破綻機構を解明することを目的とする。更に、この機序を標的とした亜鉛錯体を同定し、加齢に伴う低亜鉛血症および亜鉛欠乏に付随する加齢性疾患の予防・改善法を確立する。

研究成果の概要

亜鉛は生体内に不可欠な微量元素であり、高齢者では血清亜鉛値が低下傾向にあり、これに伴い、認知機能の低下や臓器障害が誘発されることが報告されている。一方、その分子機序については不明な部分が多い。本研究では、亜鉛輸送体の発現と亜鉛動態の相関性に着目し解析を行った。培養細胞を用いた解析から、亜鉛吸収に関わるZIP4と排出に関わるZNT1の発現、および、亜鉛動態が相関することを明らかにした。老齢マウスを用いた解析からは、これらの相関性に差を見出すことは出来なかった。一方、老化に伴う亜鉛欠乏に伴い他の金属動態の変化を認めたことから、亜鉛欠乏による金属恒常性の破綻が疾患発症の一端とな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

血清亜鉛値の実態調査報告によると、日本人の約3割が亜鉛欠乏状況にあることが算出されており、更に、高齢者では約8割が低亜鉛血症を引き起こしていることが報告されている。したがって、高齢化社会を迎えた日本において、亜鉛欠乏は更に深刻な問題となることが予想される。本申請課題では、加齢に伴う低亜鉛血症並びに関連疾患の発症機序を明らかとすると共に、この制御機構を標的とした亜鉛吸収効率促進因子の同定を目指している。加齢に伴う低亜鉛血症および関連疾患の予防・改善法の確立を目指す本研究は、高齢者の健康を維持することに貢献し、社会・国民へ還元できる重要課題である。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Pigmentation and TYRP1 expression are mediated by zinc through the early secretory pathway-resident ZNT proteins2023

    • 著者名/発表者名
      Wagatsuma Takumi、Suzuki Eisuke、Shiotsu Miku、Sogo Akiko、Nishito Yukina、Ando Hideya、Hashimoto Hisashi、Petris Michael J.、Kinoshita Masato、Kambe Taiho
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 号: 1 ページ: 403-403

    • DOI

      10.1038/s42003-023-04640-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Simple in vitro method to evaluate ZIP zinc transport ability through zinc transporter 1 and metallothionein expression measurements2023

    • 著者名/発表者名
      Yukina Nishito, Ayako Hashimoto, Taiho Kambe
    • 雑誌名

      Methods in Enzymology

      巻: 687 ページ: 207-239

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2023.04.017

    • ISBN
      9780323957762
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An efficient selenium transport pathway of selenoprotein P?utilizing a high-affinity ApoER2 receptor variant and being independent of selenocysteine lyase2023

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Ayako、Toyama Takashi、Ichikawa Atsuya、Sakai Naoko、Yoshioka Yuya、Nishito Yukina、Toga Renya、Amesaka Hiroshi、Kaneko Takayuki、Arisawa Kotoko、Tsutsumi Ryouhei、Mita Yuichiro、Tanaka Shun-ichi、Noguchi Noriko、Saito Yoshiro
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 号: 8 ページ: 105009-105009

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.105009

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sophisticated expression responses of ZNT1 and MT in response to changes in the expression of ZIPs2022

    • 著者名/発表者名
      Shino Nagamatsu, Yukina Nishito, Hana Yuasa, Nao Yamamoto, Taiki Komori, Takuya Suzuki, Hiroyuki Yasui, Taiho Kambe
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 12(1) 号: 1 ページ: 7334-7334

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10925-2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 細胞内におけるマンガンと亜鉛代謝の相関性に関する解析2024

    • 著者名/発表者名
      西藤有希奈, 安井裕之, 神戸大朋
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛輸送体の発現制御を基軸とした亜鉛代謝維持機構の理解2023

    • 著者名/発表者名
      西藤有希奈
    • 学会等名
      第35回バイオメディカル分析科学シンポジウム(BMAS2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 「Sophisticate responses of ZNT1 and MT to alteration of ZIP protein expression」2022

    • 著者名/発表者名
      ○Yukina Nishito, Shino Nagamatsu, Hiroyuki Yasui, Taiho Kambe
    • 学会等名
      CTEM conference 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「亜鉛輸送体の発現制御を介した細胞内亜鉛代謝制御機構についての解析」2022

    • 著者名/発表者名
      ○西藤有希奈、神戸大朋
    • 学会等名
      第16回トランスポーター研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 「マンガンによる細胞内亜鉛代謝の撹乱」2022

    • 著者名/発表者名
      〇西藤有希奈、山本奈央、上村柔毅、神戸大朋
    • 学会等名
      第33回 日本微量元素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 「Manganese disturbs the cellular zinc homeostasis」2022

    • 著者名/発表者名
      〇Yukina Nishito, Yoshiki Kamimura, Nao Yamamoto, Hitomi Fujishiro, Hiroyuki Yaui, Taiho Kambe
    • 学会等名
      The 10th asian biological inorganic chemistry conference (asbic10),
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「亜鉛濃度変化に伴う亜鉛トランスポーターZNT1 の発現調節機構」2022

    • 著者名/発表者名
      〇後藤那月、西藤有希奈、神戸大朋
    • 学会等名
      第24回 日本亜鉛栄養治療研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 「亜鉛ホメオスタシスとマンガンホメオスタシスのクロストーク」2022

    • 著者名/発表者名
      上村柔毅、西藤有希奈、神戸大朋
    • 学会等名
      第24回 日本亜鉛栄養治療研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 「老化に伴う金属代謝異常に起因する神経変性疾患の病態発症・進行の分子メカニズムの解明」2021

    • 著者名/発表者名
      上宇宿帆香、西藤有希奈、嶋田佳子、安井 裕之
    • 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] 潰瘍性大腸炎の年齢に依存した発症頻度と亜鉛動態との連関性評価2021

    • 著者名/発表者名
      葛原寛子、嶋田佳子、西藤有希奈、安井裕之
    • 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] ZIP輸送体が輸送した金属の差異により細胞亜鉛代謝が撹乱する2021

    • 著者名/発表者名
      西藤有希奈、長松詩野、神戸大朋
    • 学会等名
      第21回日本蛋白質科学会年会 ワークショップ10
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マンガンに依存したZIP8の細胞表面発現増加は多面発現SNP(rs13107325)により阻害される2021

    • 著者名/発表者名
      長松 詩野、西藤 有希奈、神戸 大朋
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 第6節 「マンガン代謝維持機構における輸送体の役割―マンガン輸送体の輸送金属識別機構」―生命金属ダイナミクス―生体内における金属の挙動と制御―2021

    • 著者名/発表者名
      西藤 有希奈, 神戸 大朋
    • 出版者
      株式会社 エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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