トリプトファン代謝からみた情動の分子機序解析と代謝性精神疾患の原因遺伝子の同定

• 研究課題/領域番号: 23590362
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 病態医化学
• 研究機関: 旭川医科大学
• 研究代表者: 船越 洋 旭川医科大学, 医学部, 教授 (40273685)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011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: tryptophan / tryptophan dioxygenase / indoleamine dioxygenase / キヌレニン / 情動 / 代謝 / ノックアウトマウス / TDO / トリプトファン（Trp） / Tryptophan dioxygenase / Indoleamine dioxygenase / キヌレニン（KYN） / ノックアウトマウス（KOマウス） / Tryptophan / トリプトファン / セロトニン / トリプトファン2,3-ジオキシゲナーゼ / トリプトファン 2,3-ジオキシゲナーゼ / 精神神経疾患

研究概要

トリプトファン（Trp）はセロトニン経路、トランスアミネーション経路、そしてTrpの９５％以上の代謝を担うキヌレニン（Kyn）経路で代謝される。Kyn経路は、２つの律速酵素（Tryptophan 2,3-dioxygenase:TDOとIndoleamine 2,3-dioxygenase:IDO1）をもつため、これまで両者のcontributionの解析は難しかった。本研究では、TDO-KOマウスとIDO-KOマウスを用いて (1) TDOのTrp代謝における意義 (2) Kyn受容体やTDOの免疫機能 を明らかにした。(3) 代謝性精神神経疾患の原因遺伝子の同定と病態解析も最終段階である。

研究成果

• [雑誌論文] The kynurenine pathway contributes to long-term neuropsychological changes in experimental pneumococcal meningitis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Too LK, McQuillan J, Ball H, Kanai M, Nakamura T, Funakoshi H, McGregor I, Hunt N
  • 雑誌名: Behavioural Brain Research 巻: in press ページ: 179-195
  • DOI: 10.1016/j.bbr.2014.05.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2014)
  • 著者名/発表者名: Bessede A, Gargaro M, Pallotta MT, Matino D, Servillo G, Brunacci C, Bicciato S, Mazza EM, Macchiarulo A, Vacca C, Iannitti R, Tissi L, Volpi C, Belladonna ML,Orabona C, Bianchi R, Lanz TV, Platten M, Della Fazia MA, Piobbico D, Zelante T, Funakoshi H, et al
  • 雑誌名: Nature 巻: 511 号: 7508 ページ: 184-190
  • DOI: 10.1038/nature13323
• [雑誌論文] Contributions of Tryptophan 2,3-dioxygenase and Indoleamine 2,3-dioxygenase to the Conversion of D-Tryptophan to Nicotinamide Analyzed by using Tryptophan 2,3-dioxygenase -Knockout Mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeta A, Sano M, Fukuwatari T, Funakoshi H, Nakamura T, Shibata K
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 78 号: 5 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.905185
• [雑誌論文] Contributions of Tryptophan 2,3-dioxygenase and Indoleamine 2,3-dioxygenase to the Conversion of D-Tryptophan to Nicotinamide Analyzed by using Tryptophan 2,3-dioxygenase -Knockout Mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeta A, Sano M, Fukuwatari T, Funakoshi H, Nakamura T, and Shibata K
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aryl hydrocarbon receptor control of a disease tolerance defense pathway (2014)
  • 著者名/発表者名: Puccetti P, Gargaro M, Pallotta M, Matino D, Vacca C, Volpi C, Belladonna M, Orabona C, Bianchi R, Grohmann U, Fallarino F, Iannitti R, Tissi L, Zelante T, Romani L, Servillo G, Brunacci C, Fazia MD, Piobbico D, Bessede A, Bicciato S, Mazza E, Macchiarulo A, Lanz T, Platten M, Funakoshi H et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] The niacin required for optimum growth can be synthesized from L-tryptophan in growing mice lacking tryptophan-2,3-dioxygenase. (2013)
  • 著者名/発表者名: Terakata M, Fukuwatari T, Kadota E, Sano M, Kanai M, Nakamura T, Funakoshi H, Shibata K
  • 雑誌名: J Nutr 巻: 143(7) 号: 7 ページ: 1046-51
  • DOI: 10.3945/jn.113.176875
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tryptophan-restriction diets help to maintain L-tryptophan homeostasis in tryptophan 2,3-dioxygenase knockout mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeta A, Fukuwatari T, Funakoshi H, Nakamura T, Shibata K
  • 雑誌名: Int J Tryptophan Res. 巻: 6(Suppl 1) ページ: 55-65
  • DOI: 10.4137/ijtr.s12206
  • NAID: 120005293327
• [雑誌論文] te amount of niacin required for optimum growth in growing mice can be synthesized from L-tryptophan without tryptophan 2,3-dioxygenase. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miki Terakata, Tsutomu Fukuwatari, Eri Kadota, Mitsue Sano, Masaaki Kanai, Toshikazu Nakamura, Hiroshi Funakoshi, Katsumi Shibata
  • 雑誌名: Journal of Nutrition 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tryptophan-restriction diets help to maintain L-tryptophan homeostasis in tryptophan 2,3-dioxygenase knockout mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Maeta, Tsutomu Fukuwatari, Hiroshi Funakoshi, Toshikazu Nakamura, and Katsumi Shibata
  • 雑誌名: International Journal of Tryptophan Research 巻: in press
  • NAID: 120005293327
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of HGF attenuates the degeneration of Purkinje cells and Bergmann glia in a knockin mouse model of spinocerebellar ataxia type 7 (2012)
  • 著者名/発表者名: Noma S, Ohya-Shimada W, Kanai M, Ueda K, Nakamura T, Funakoshi H
  • 雑誌名: Neurosci Res.(Corresponding author) 巻: 773(2) ページ: 115-121
• [雑誌論文] Hepatocyte growth factor (HGF) overexpression in the nervous system enhances learning and memory performance in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Funakoshi H, Kadoyama K, Noma S, Kanai M, Ohya-Shimada W, Mizuno S, Doe N, Taniguchi T, Nakamura T
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res. (Corresponding authors) 巻: 90(9) ページ: 1743-1755
• [雑誌論文] Hepatocyte growth factor overexpression in the nervous system enhances learning and memory performance in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Funakoshi H, Kadoyama K, Noma S, Kanai M, Ohya-Shimada W, Mizuno S, Doe N, Taniguchi T, Nakamura T
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res 巻: 90(9) 号: 9 ページ: 1743-55
  • DOI: 10.1002/jnr.23065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of HGF attenuates the degeneration of Purkinje cell sand Bergmann glia in a knockin mouse model of spinocerebellar ataxia type 7 (2012)
  • 著者名/発表者名: Noma S, Ohya-Shimada W, Kanai M, Ueda K, Nakamura T, Funakoshi H.
  • 雑誌名: Neurosci. Res 巻: 73 号: 2 ページ: 115-121
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.03.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Therapeutic role of regenerative factor "HGF" in ALS and other neurodegenerative disorders (2012)
  • 著者名/発表者名: Funakoshi H, Nakamura T
  • 雑誌名: Rinsho Shinkeigaku 巻: 52(11) ページ: 942-942
  • NAID: 130004505219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of HGF attenuates the degeneration of Purkinje cells and Bergmann glia in a knockin mouse model of spinocerebellar ataxia type 7 (2012)
  • 著者名/発表者名: Noma S, Ohya-Shimada W, Kanai M, Nakamura T, and Funakoshi H.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: 73(2) ページ: 115-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human Hepatocyte Growth Factor Promotes Functional Recovery in Primates after Spinal Cord Injury (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitamura K, Fujiyoshi K, Yamane J, Toyota F, Hikishima K, Nomura T, Funakoshi H, Nakamura T, Aoki M, Toyama Y, Okano H, Nakamura M.
  • 雑誌名: PLOS one 巻: 6 号: 11 ページ: e27706-e27706
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0027706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong neurogenesis, angiogenesis and anti-fibrosis of hepatocyte growth factor in rats brain after transient middle cerebral artery occlusion (tMCAO) (2011)
  • 著者名/発表者名: Shang J, Deguchi K, Ohta Y, Liu N, Zhang X, Tian F, Yamashita T, Ikeda Y, Matsuura T, Funakoshi H, Nakamura T, Abe K
  • 雑誌名: J Neurosci Res 巻: 89(1) ページ: 86-95
• [雑誌論文] Modulation of Tryptophan Metabolism, promotion of neurogenesis and Alteration of Anxiety-Related Behavior in Tryptophan 2,3-Dioxygenase-Deficient Mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Funakoshi H., Kanai M., and Nakamura T.
  • 雑誌名: International Journal of Tryptophan Research 巻: 4 ページ: 7-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatocyte Growth Factor (HGF): Neurotrophic Functions and Therapeutic Implications for Neuronal Injury/Diseases (2011)
  • 著者名/発表者名: Funakoshi H., and Nakamura T
  • 雑誌名: Current Signal Transduction Therapy 巻: 6 ページ: 156-167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Therapeutic Potential of Hepatocyte Growth Factor for Treating Neurological Diseases (2011)
  • 著者名/発表者名: Kadoyama K., Kadoyama K., Funakoshi H., Nakamura T., Sakaeda T.
  • 雑誌名: Current Drug Therapy 巻: 19, 6(3) ページ: 7-206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human hepatocyte growth factor promotes functional recovery in primates after spinal cord injury. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitamura K, Fujiyoshi K, Yamane J, Toyota F, Hikishima K, Nomura T, Funakoshi H, Nakamura T, Aoki M, Toyama Y, Okano H, Nakamura M.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6(11)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong neurogenesis, angiogenesis, synaptogenesis, and antifibrosis of hepatocyte growth factor in rats brain after transient middle cerebral artery occlusion. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shang J, Deguchi K, Ohta Y, Liu N, Zhang X, Tian F, Yamashita T, Ikeda Y, Matsuura T, Funakoshi H, Nakamura T, Abe K.
  • 雑誌名: J Neurosci Res. 巻: 89(1) ページ: 86-95
  • 査読あり
• [学会発表] Tissue relationship (e.g. brain vs periphery) in Trp metabolism (2012)
  • 著者名/発表者名: Funaksohi H., Kanai. M., Nakamura T.
  • 学会等名: 13th ISTRY Satellite Symposium
  • 発表場所: Brisbane, Australia.
  • 招待講演
• [学会発表] Indoleamine 2,3-dioxygenase predominantly regulates circulating kynurenine levels dependent on plasma tryptophan levels, which are controlled by tryptophan 2,3-dioxygenase, in vivo (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanai M., Ohyama F., Tone S., Nakamura T., Funakoshi H.
  • 学会等名: The 13th International Society for Tryptophan Research (ISTRY) meeting, Syndey, Australia.
  • 発表場所: Syndey, Australia.
• [学会発表] Roles of tryptophan 2,3-dioxygenase and indoleamine 2,3-dioxygenase in higher brain functions (2012)
  • 著者名/発表者名: Funakoshi H, Kanai M., Nakamura T.
  • 学会等名: The 13th International Society for Tryptophan Research (ISTRY) meeting,.
  • 発表場所: Syndey, Australia.
• [学会発表] HGFは生理的学習機能を亢進する (2012)
  • 著者名/発表者名: 船越 洋、加藤 貴史、野間 さつき、金井 将昭1、島田（大谷）若菜、 水野 信哉、 土江 信隆、谷口 泰三、角山 圭一、中村 敏一
  • 学会等名: 厚生労働省班会議
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 再生因子による神経疾患治療法開発を目指して (2012)
  • 著者名/発表者名: 船越 洋
  • 学会等名: 第74回旭川医科大学フォーラム
  • 発表場所: 旭川
• [学会発表] 「こころ」の発達におけるトリプトファン代謝酵 素Tryptophan 2,3-dioxygenase の生理的役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井 将昭、船越 洋、中村 敏一
  • 学会等名: 第84 回 日本生化学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] マウス妊娠初期におけ るトリプトファン分解酵素IDO およびTDO の発現. (2011)
  • 著者名/発表者名: 大山文男、金井将昭、中村敏一、船越洋、栗林太、刀祢重信.
  • 学会等名: 第84 回 日本生化学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 中枢神経におけるHGF 遺伝 子の過剰発現はマウスの記憶・学習機能を向上させる (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤 貴史、船越 洋、角山 圭一、野間 さつき、金井 将昭、島田（大谷）若菜、水 野 信哉、土江 伸誉、谷口 泰造、松山 正剛、中村敏一.
  • 学会等名: 中枢神経におけるHGF 遺伝 子の過剰発現はマウスの記憶・学習機能を向上させる
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 「こころ」の発達におけるトリプトファン代謝酵 素Tryptophan 2,3-dioxygenase の生理的役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井 将昭、中村 敏一、船越 洋
  • 学会等名: 第13 回ペット栄養学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Differential effects on systemic kynurenine levels by TDO and IDO under physiological conditions and interferon treatment. (2011)
  • 著者名/発表者名: T. V. Lanz, P. P. Ho, M. Kanai, H. Funakoshi, T. Nakamura, L. Steinman, W. Wick, and M. Platten
  • 学会等名: 5th Joint Tri.congress Eur. Ame.Com. Treat.Res.MS.
  • 発表場所: オランダ
• [学会発表] TDO と IDO は異なる機序で血中キヌレニン量を 調節する. (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井 将昭、中村 敏一、船越 洋
  • 学会等名: 第5 回アミノ酸学会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] TDO と IDO は異なる機 序で循環血液中のキヌレニンレベルを調節する. (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井 将昭、中村 敏一、大山 文男、刀祢 重信、船越 洋
  • 学会等名: 第33 回トリプトファン研究会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] マウス妊娠初期におけ るトリプトファン分解酵素IDO およびTDO の発現. (2011)
  • 著者名/発表者名: 大山文男、金井将昭、中村敏一、船越洋、栗林太、刀祢重信
  • 学会等名: 第33 回トリプトファン研究会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] ヒトトリプトファン2,3-ジオキシゲナーゼの3次元立体構造の同定と精神疾患への意義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 船越 洋、金井 将昭、中村 敏一
  • 学会等名: 第422回研究協議会（ビタミンB研究委員会）
  • 発表場所: 大津
• [学会発表] 再生因子（HGF）の神経系における機能と神経再生医療への展開の可能性（トピックス）
  • 著者名/発表者名: 船越 洋、中村 敏一
  • 学会等名: 第19回日本血液代替物学会年次大会
  • 発表場所: 旭川
  • 招待講演
• [学会発表] トリプトファン代謝と脳機能
  • 著者名/発表者名: 船越 洋、金井 将昭、中村 敏一
  • 学会等名: 第31回日本認知症学会学術集会
  • 発表場所: 茨木
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.asahikawa-med.ac.jp/arec/funakoshis_labo/
• [備考]
  • URL: http://www.asahikawa-med.ac.jp/arec/
• [備考] 旭川医科大学教育研究推進センター 船越研究室
  • URL: http://www.asahikawa-med.ac.jp/arec/funakoshis_labo/
• [備考] 旭川医科大学教育研究推進センター
  • URL: http://www.asahikawa-med.ac.jp/arec/
• [備考] 旭川医科大学教育研究推進センター 船越研究室
  • URL: http://www.asahikawa-med.ac.jp/arec/funakoshis_labo/research.html
• [備考] 旭川医科大学教育研究推進センター
  • URL: http://www.asahikawa-med.ac.jp/arec/