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ポリフェノールによるタンパク質修飾を介した健康機能性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23KJ0492
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金
応募区分国内
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

山口 公輔  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-04-25 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2024年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2023年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードポリフェノール / 翻訳後修飾 / ヒストン
研究開始時の研究の概要

ポリフェノールは様々な健康機能性を示す食品成分であるが、一方で生体利用性の低さも指摘されている。この矛盾を解くカギとして、我々はポリフェノールの生体内における不安定性に着目した。一般に、化合物の不安定性は高い反応性と表裏一体である。従って、ポリフェノールは生体内分子と反応することで独自の生成物、いわばポリフェノール修飾物を生じると予想した。そして、ポリフェノールの生理作用はポリフェノールそのものではなく、ポリフェノール修飾物によってもたらされると着想した。そこで本研究では、ポリフェノールにより化学修飾を受けた「ポリフェノール修飾タンパク質」の機能解明を目的とする。

研究実績の概要

申請者は、ポリフェノールがタンパク質修飾を介して健康機能性を発揮するという仮説を検証している。これまでに以下3点を明らかにし、Journal of Biological Chemistry誌に論文を投稿している。
(1) ポリフェノールはタンパク質を修飾し、酸化型リジン構造及びアダクト構造を生じる。
(2) ポリフェノール修飾タンパク質はヒストンと相互作用する。
(3) ポリフェノール修飾タンパク質とヒストンの相互作用はヒストン誘発性の細胞障害を緩和する。
以上を踏まえ、本年度は各項目についてより詳細な検討を試みた。まず、ポリフェノール修飾タンパク質とヒストンの相互作用についてアミノ酸モデル化合物を用いた検討を行った。その結果、シッフ塩基の形成あるいはカチオン-π相互作用によってヒストンとの相互作用が生じることを見出した。次いで、ビオチンラベル化エピガロカテキンガレート(Bt-EGCG)を用いた検討を行った、その結果、生理条件下に近い環境でもポリフェノールがタンパク質を修飾すること、また反応時間に比例してヒストン結合性分子が生じることを見出した。さらに、これまでポリフェノールのモデルとして用いていたエピガロカテキンガレート(EGCG)以外のポリフェノールについても検討を行った。その結果、EGCGに限らず、ピロガロール構造を含むポリフェノールの多くがヒストン結合性分子を生じ、ヒストン誘発性の細胞障害性を緩和することを見出した。以上の結果は、ポリフェノールがタンパク質修飾を介して健康機能性を発揮するという仮説を支持するものである。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Molecular and structural basis of anti-DNA antibody specificity for pyrrolated proteins2024

    • 著者名/発表者名
      Anan Yusuke、Itakura Masanori、Shimoda Tatsuya、Yamaguchi Kosuke、Lu Peng、Nagata Koji、Dong Jinhua、Ueda Hiroshi、Uchida Koji
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 7 号: 1

    • DOI

      10.1038/s42003-024-05851-0

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 自己免疫疾患において観察されたリジンモノメチル化の特異的変化2024

    • 著者名/発表者名
      山口公輔、内田浩二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内ピロール化タンパク質の解析2023

    • 著者名/発表者名
      山口公輔、板倉正典、内田浩二
    • 学会等名
      日本毒性学会付加体科学部会第1回キックオフシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内ピロール化タンパク質の解析2023

    • 著者名/発表者名
      山口公輔、板倉正典、内田浩二
    • 学会等名
      日本生化学会2024年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-26   更新日: 2024-12-25  

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