インスリンシグナル活性化作用を持つ香辛料成分の探索とその抗糖尿病効果の検証

• 研究課題/領域番号: 25350131
• 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: 食生活学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 赤川 貢 大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 講師 (70405356)
• 連携研究者: 石井 剛志 神戸学院大学, 栄養学部, 准教授 (50448700) ; 柴田 貴広 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (80447838) ; 甲斐 建次 大阪府立大学, 大学院生命環境科学研究科, 講師 (40508404)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 香辛料 / 機能性食品 / ２型糖尿病 / インスリン抵抗性 / プロテインチロシンホスファターゼ1B / 2型糖尿病 / 機能性食品成分

研究成果の概要

本研究の目的は、インスリンシグナルを活性化する香辛料成分を探索・同定し、その抗糖尿病作用を評価することである。本研究では、インスリンシグナルを負に制御しているprotein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) の阻害剤を探索し、アブラナ科植物由来のイソチオシアネート類が強い阻害活性を持つことを見出した。また、phenethyl isothiocyanate (PEITC) が培養筋管細胞内のPTP1B活性を顕著に阻害することでインスリン非依存的にインスリンシグナルを活性化し、抗糖尿病作用を発揮することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Oxidative deamination of serum albumins by (-)-epigallocatechin-3-O-gallate: A potential eechanism for the formation of innate antigens by antioxidants (2016)
  • 著者名/発表者名: Hatasa, Y., Chikazawa, M., Furuhashi, M., Nakashima, F., Shibata, T., Kondo, T., Akagawa, M., Hamagami, H., Tanaka, H., Tachibana, H., Uchida, K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 号: 4 ページ: e0153002-e0153002
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0153002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Measurement of Glucose Uptake in Cultured Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto N., Ueda-Wakagi M., Sato T., Kawasaki K., Sawada K., Kawabata K., Akagawa M., Ashida H.
  • 雑誌名: Current Protocols in Pharmacology 巻: 12.14 号: 1 ページ: 1-26
  • DOI: 10.1002/0471141755.ph1214s71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of hypoallergenic cocoa beans by a pregermination treatment method (2015)
  • 著者名/発表者名: Handoyo, T., Akagawa, M., Kim, K.
  • 雑誌名: J. Plant Biotechnol. 巻: 42 ページ: 123-128
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Recent progress in studies on the health benefits of pyrroloquinoline quinone (2015)
  • 著者名/発表者名: Akagawa, M., Nakano, M., Ikemoto, K.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 80 号: 1 ページ: 13-22
  • DOI: 10.1080/09168451.2015.1062715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palmitate induces insulin resistance in human HepG2 hepatocytes by enhancing ubiquitination and proteasomal degradation of key insulin signaling molecules (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishii M, Maeda A, Tani S, Akagawa M.
  • 雑誌名: Arc.h Biochem. Biophys 巻: 566 ページ: 26-35
  • DOI: 10.1016/j.abb.2014.12.009
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Safranal, a novel protein tyrosine phosphatase 1B inhibitor, activates insulin signaling in C2C12 myotubes and improves glucose tolerance in diabetic KK-Ay mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishii M, Maeda A, Tani S, Akagawa M.
  • 雑誌名: Mol. Nutr. Food Res. 巻: 58 号: 6 ページ: 1177-1189
  • DOI: 10.1002/mnfr.201300675
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An acyl-SAM analog as an affinity ligand for identifying quorum sensing signal synthases (2014)
  • 著者名/発表者名: Kai K, Fujii H, Ikenaka R, Akagawa M, Hayashi H.
  • 雑誌名: Chem. Commun. (Camb). 巻: 50 号: 62 ページ: 8586-8589
  • DOI: 10.1039/c4cc03094j
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ピロロキノリンキノンによる乳酸デヒドロゲナーゼの新規反応制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三宅 佑季、峰松 謙治、柴田 貴広、石井 剛志、内田 浩二、赤川 貢
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] Tomatidineによる肝細胞の脂肪蓄積抑制作用の解明とその作用機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 楠 ひかり、上久保 綾祐、赤川 貢
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 酵素阻害剤結合ビーズによるアシルホモセリンラクトン合成酵素のプルダウン精製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田将太,赤川 貢,甲斐建次
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 抗酸化性ポリフェノールによる自然抗体リガンドの生成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古橋 麻衣、畑佐 行紀、柴田 貴広、赤川 貢、内田 浩二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 食品の機能性を追究する-食による生活習慣病の予防を目指して- (2016)
  • 著者名/発表者名: 赤川 貢
  • 学会等名: 医農連携セミナー in 和医大
  • 発表場所: 和歌山医科大学（和歌山）
  • 年月日: 2016-03-10
  • 招待講演
• [学会発表] Piperine enhances glucose uptake through AMPK signaling pathway in skeletal muscle (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayumi Maeda, Mitsugu Akagawa, Yoko Yamashita, Hitoshi Ashida
  • 学会等名: The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] クローブ由来β-caryophylleneによる肝細胞の脂肪蓄積抑制作用の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上久保 綾祐，甲斐 建次，内藤 健太郎，赤川 貢
  • 学会等名: 第30回香辛料研究会
  • 発表場所: 龍谷大学（京都）
  • 年月日: 2015-12-05
• [学会発表] henethyl isothiocyanate activates leptin signaling by inhibiting protein tyrosine phosphatase 1B activity in human SH-SY5Y neuronal cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Miho Yagi, Yukiko Nakatsuji, Ayumi Maeda, Noriyuki Miyoshi, Yoshimasa Nakamura, Mitsugu Akagawa
  • 学会等名: 2015 International Conference of Food Factors
  • 発表場所: Coex, Seoul, Korea
  • 年月日: 2015-11-22
  • 国際学会
• [学会発表] β-Caryophyllene from clove (Syzygium aromaticum) inhibits lipid accumulation by activating CB2 cannabinoid receptor-mediated AMPK pathway in human HepG2 hepatocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Kamikukbo, Kenji Kai, Kentaro Tsuji-Naito, Mitsugu Akagawa
  • 学会等名: 2015 International Conference of Food Factors
  • 発表場所: Coex, Seoul, Korea
  • 年月日: 2015-11-22
  • 国際学会
• [学会発表] Pyrroloquinoline quinone (PQQ) binds to lactate dehydrogenase as a primary cellular target and enhances lactate oxidation to pyruvate via its redox activity (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Saihara, Kenji Minematsua, Takahiro Shibatab, Takeshi Ishii, Masahiko Nakano, Koji Uchida, Mitsugu Akagawa
  • 学会等名: 2015 International Conference of Food Factors
  • 発表場所: Coex, Seoul, Korea
  • 年月日: 2015-11-22
  • 国際学会
• [学会発表] Pyrroloquinoline quinone（PQQ）によるミトコンドリア新生促進作用の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 才原 一浩、峰松 謙治、内藤 健太郎、池本 一人、赤川 貢
  • 学会等名: 日本栄養・食糧学会 第54回近畿支部大会
  • 発表場所: 神戸大学（神戸）
  • 年月日: 2015-10-10
• [学会発表] サフラナールとピペリンは相乗的なグルコース取り込み促進効果を示すのか? (2015)
  • 著者名/発表者名: 前田 歩海、赤川 貢、山下 陽子、芦田 均
  • 学会等名: 日本栄養・食糧学会 第54回近畿支部大会
  • 発表場所: 神戸大学（神戸）
  • 年月日: 2015-10-10
• [学会発表] ピペリンによるグルコース取り込み促進効果の解明とその作用機構解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 前田 歩海、赤川 貢、山下 陽子、芦田 均
  • 学会等名: 日本食品科学工学会 第62回大会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学（京都市）
  • 年月日: 2015-08-27
• [学会発表] β-Caryophylleneによる CB2レセプターを介した肝細胞の脂肪蓄積抑制作用の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保 綾祐、甲斐 建次、内藤 健太郎、赤川 貢
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部 第490回講演会・ミニシンポジウム
  • 発表場所: 大阪府立大学（堺市）
  • 年月日: 2015-07-04
• [学会発表] all-trans-レチナールによる網膜色素上皮細胞の細胞死誘導機構の解析とピリドキサミンによる保護効果の検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井出 涼子、甲斐 建次、須山 享三、赤川 貢
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山・岡山市）
  • 年月日: 2015-03-29
• [学会発表] all-trans-レチナールによる網膜色素上皮細胞の細胞死誘導機構の解析とピリドキサミンによる保護効果の検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井出 涼子、甲斐 建次、須山 享三、赤川 貢
  • 学会等名: 2015年度産学官学術交流委員会フォーラム
  • 発表場所: 岡山大学（岡山・岡山市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 肝細胞における脂肪蓄積を抑制する香辛料成分の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上久保 綾祐、甲斐 建次、内藤 健太郎、赤川 貢
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山・岡山市）
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] 自然免疫リガンドとしてのEGCG修飾アルブミン (2015)
  • 著者名/発表者名: 畑佐 行紀、古橋 麻衣、伊藤 美香、近澤 未歩、柴田 貴広、赤川 貢、田中 浩士、立花 宏文、内田 浩二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山・岡山市）
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] ピリドキサミンによるタンパク質カルボニル消去反応の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大仁 皓平、須山 享三、赤川 貢
  • 学会等名: 第19回日本フードファクター学会 学術集会 (JSoFF2014)
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島・鹿児島市）
  • 年月日: 2014-11-08
• [学会発表] ピペリンによるグルコース取り込み促進効果の解明および作用機序の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前田 歩海、赤川 貢、山下 陽子、 芦田 均
  • 学会等名: 第29回日本香辛料研究会学術講演会
  • 発表場所: 札幌ガーデンパレス（北海道・札幌）
  • 年月日: 2014-10-25
• [学会発表] ソチオシアネートによるprotein tyrosine phosphatase 1Bの阻害を介したインスリンシグナリング活性化作用の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 仲辻 友紀子、前田 歩海、三好 規之、中村 宜督、赤川 貢
  • 学会等名: 第29回日本香辛料研究会学術講演会
  • 発表場所: 札幌ガーデンパレス（北海道・札幌）
  • 年月日: 2014-10-25
• [学会発表] サフラナールによるprotein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) の阻害を介したインスリンシグナリング活性化作用の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前田 歩海、甲斐 建次、石井 恵、石井 剛志、赤川 貢、芦田 均
  • 学会等名: 日本食品科学工学会 第61回大会
  • 発表場所: 中村学園大学（福岡・福岡市）
  • 年月日: 2014-08-30
• [学会発表] ピロロキノリンキノン(PQQ)結合タンパク質の同定とレドックスを介したその機能制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 赤川 貢
  • 学会等名: 第8回レドックス・ライフイノベーション 第170委員会
  • 発表場所: シーガイアコンベンションセンター サミットホール（宮崎・宮崎市）
  • 年月日: 2014-08-22
  • 招待講演
• [学会発表] 自然抗体によって認識されるEGCG修飾アルブミン (2014)
  • 著者名/発表者名: 遊佐 行紀、古橋 麻衣、近澤 未歩、柴田 貴広、赤川 貢、立花 宏文、内田 浩二
  • 学会等名: 第8回レドックス・ライフイノベーション 第170委員会
  • 発表場所: シーガイアコンベンションセンター サミットホール（宮崎・宮崎市）
  • 年月日: 2014-08-22
• [学会発表] 短鎖脂肪酸の抗インスリン抵抗性作用の解明
  • 著者名/発表者名: 石井 恵、前田 歩海、赤川 貢
  • 学会等名: 第18回日本フードファクター学会 学術集会 (JSoFF2013)
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ピロロキノリンキノン (PQQ) 結合タンパク質の同定とその機能解析
  • 著者名/発表者名: 峰松 謙治、柴田 貴広、石井 剛志、内田 浩二、赤川 貢
  • 学会等名: 第18回日本フードファクター学会 学術集会 (JSoFF2013)
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] サフランのprotein tyrosine phosphatase 1Bの阻害を介した抗糖尿病作用の解明
  • 著者名/発表者名: 前田 歩海、甲斐 建次、石井 恵、石井 剛志、赤川 貢
  • 学会等名: 第28回日本香辛料研究会学術講演会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] ヒト肝細胞HepG2における短鎖脂肪酸の抗インスリン抵抗性作用の解明
  • 著者名/発表者名: 石井 恵、前田 歩海、赤川 貢
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 川崎
• [学会発表] 自然抗体によるカテキン-タンパク質複合体の認識
  • 著者名/発表者名: 近澤 未歩、畑佐 行紀、柴田 貴広、赤川 貢、立花 宏文、内田 浩二
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 川崎
• [図書] 酸化ストレスの医学 改訂第2版 (2014)
  • 著者名/発表者名: 赤川 貢、内田 浩二
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 診断と治療社