α,β-不飽和カルボニル化合物の新規代謝経路としての硫酸化

• 研究課題/領域番号: 25660081
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 榊原 陽一 宮崎大学, 農学部, 教授 (90295197)
• 研究分担者: 水光 正仁 宮崎大学, 農学部, 教授 (00128357) ; 黒木 勝久 宮崎大学, 農学部, 助教 (20647036)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013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: 硫酸化 / 硫酸転移酵素 / α,β-不飽和カルボニル化合物 / プロスタグランジン / ナフトキノン / 解毒代謝

研究成果の概要

生体内における硫酸化は、薬物等の解毒代謝機構として知られ、硫酸転移酵素(SULT)が関与する。我々はα,β-不飽和カルボニル化合物が硫酸化を受けることを見出し、ナフトキノンなどが幅広いSULTにより硫酸化を受けることが明らかとなった。ナフトキノン骨格を基本構造として持つ生体分子であるビタミンKの硫酸化を発見し、リコンビナントSULTを用いてビタミンK硫酸化の酵素学的な諸性質を検討した。硫酸化反応産物の構造決定をNMRと質量分析により行った。これらの知見より、α,β-不飽和カルボニル基を有した医薬品候補分子の代謝機構として硫酸化を考慮した開発が求められることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Sulfation of opioid drugs by human cytosolic sulfotransferases: metabolic labeling study and enzymatic analysis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurogi K, Chepak A, Hanrahan MT, Liu MY, Sakakibara Y, Suiko M, Liu MC.
  • 雑誌名: Eur J Pharm Sci. 巻: 62 ページ: 40-48
  • DOI: 10.1016/j.ejps.2014.05.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sulfation of phenylephrine by the human cytosolic sulfotransferases. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto A, Kim J, Liu MY, Kurogi K, Sakakibara Y, Suiko M, Liu MC.
  • 雑誌名: Drug Metab Lett. 巻: 8 ページ: 96-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a novel flavonoid glycoside sulfotransferase in Arabidopsis thaliana. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hashiguchi, T., Sakakibara, Y, Shimohira, T., Kurogi, K, Yamasaki, M., Nishiyama, K., Akashi, R., Liu, M. ・C., Suiko, M.
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 155 号: 2 ページ: 91-97
  • DOI: 10.1093/jb/mvt102
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The use of zebrafish as a model system for investigating the role of the SULTs in the metabolism of endogenous compounds an xenobiotics (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurogi, K., Sakakibara, Y., Suiko, M. and Liu, M.-C.
  • 雑誌名: Drug Metabolism Reviews 巻: 45 号: 4 ページ: 431-440
  • DOI: 10.3109/03602532.2013.835629
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of a novel kaempferol sulfotransferase in Arabidoosis thaliana. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hashiguchi, T., Sakakibara, Y., Hara Y., Shimohira, T., Kurogi, K., Akashi, R., Liu, M. -C., Suiko, M
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 434 号: 4 ページ: 829-835
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.04.022
  • 査読あり
• [学会発表] ビタミンKの新規代謝経路としての硫酸化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武安智樹、黒木勝久、Ming-Cheh Liu、榊原陽一、水光正仁
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 生体制御分子硫酸体の調製技術の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 下平武彦、黒木勝久、Ming-Cheh Liu、榊原陽一、水光正仁
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 生体制御分子硫酸体の調製技術の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 下平武彦、黒木勝久、橋口拓勇、Ming-Cheh Liu、榊原陽一、水光正仁
  • 学会等名: 日本生物工学会九州支部熊本大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2014-12-06
• [学会発表] SULT-mediated Sulfation in Drug Metabolism (2014)
  • 著者名/発表者名: Ming-Cheh Liu, Yoichi Sakakibara, Katsuhisa Kurogi, Masahito Suiko
  • 学会等名: 12th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-27
  • 招待講演
• [学会発表] Study on the prostaglandin sulfation through a novel sulfation reaction mechanism (2014)
  • 著者名/発表者名: Katsuhisa Kurogi, Yoichi Sakakibara, Yoshimitsu Kakuta, Takeshi Bamba, Eiichiro Fukusaki, Ming-Cheh Liu, Makoto Kimura, Masahito Suiko
  • 学会等名: 12th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-27
• [学会発表] Preparation and functions of regiospecific sulfated polyphenols (2014)
  • 著者名/発表者名: Takehiko Shimohira, Katsuhisa Kurogi, Takuyu Hashiguchi, Ming-Cheh Liu, Yoichi Sakakibara, Masahito Shiko
  • 学会等名: 12th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-27
• [学会発表] ナフトキノン新規代謝経路としての硫酸化とその機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武安智樹、黒木勝久、Ming-Cheh Liu、榊原陽一、水光正仁
  • 学会等名: 日本農芸化学会 西日本支部
  • 発表場所: 佐賀
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-19
• [学会発表] 変異型酵素を用いた PAPS synthetase の酵素学的諸性質に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上中勝護、黒木勝久、Liu Ming-Cheh、水光正仁、榊原陽一
  • 学会等名: レドックスライフイノベーション第170委員会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-23
• [学会発表] ナフトキノン硫酸化の生理学的意義 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武安智樹、黒木勝久、榊原陽一、水光正仁
  • 学会等名: レドックスライフイノベーション第170委員会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-23
• [学会発表] ナフトキノンの標的タンパク質の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武安智樹、黒木勝久、榊原陽一、水光正仁
  • 学会等名: 生物機能研究会
  • 発表場所: 大分
  • 年月日: 2014-07-12
• [学会発表] 食品機能性成分の硫酸体の調製技術開発と機能解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 下平武彦、黒木勝久、橋口拓勇、Ming-Cheh Liu、榊原陽一、水光正仁
  • 学会等名: 生物機能研究会
  • 発表場所: 大分
  • 年月日: 2014-07-12
• [学会発表] 変異型酵素を用いた PAPS synthetase の酵素学的諸性質に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上中勝護、黒木勝久、Liu Ming-Cheh、水光正仁、榊原陽一
  • 学会等名: 生物機能研究会
  • 発表場所: 大分
  • 年月日: 2014-07-12
• [学会発表] 変異型酵素を用いたPAPS symthetaseの酵素学的諸性質検討に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上中勝護、黒木勝久、Liu Ming-Cheh、水光正仁、榊原陽一
  • 学会等名: 日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-05-17 – 2014-05-18
• [学会発表] α,β-不飽和カルボニル基を標的とした新規硫酸か反応に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒木勝久、榊原陽一、Ming-Cheh Liu、水光正仁
  • 学会等名: 2013年度 P450, UGT, SULT研究会
  • 発表場所: シーガイア：宮崎
• [学会発表] 代謝工学的手法による位置特異的硫酸化ポリフェノールの生産 (2013)
  • 著者名/発表者名: 下平武彦、榊原陽一、橋口拓勇、原洋介、黒木勝久、Ming-Cheh Liu、水光正仁
  • 学会等名: 2013年度 P450, UGT, SULT研究会
  • 発表場所: シーガイア：宮崎
• [学会発表] フラボノイド硫酸体特異的硫酸転移酵素の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原洋介、榊原陽一、橋口拓勇、下平武彦、黒木勝久、Ming-Cheh Liu、水光正仁
  • 学会等名: 2013年度 P450, UGT, SULT研究会
  • 発表場所: シーガイア：宮崎
• [学会発表] フラボノイド配糖体硫酸転移酵素の諸性質検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋口拓勇、榊原陽一、下平武彦、原洋介、黒木勝久、Ming-Cheh Liu、水光正仁
  • 学会等名: 2013年度 P450, UGT, SULT研究会
  • 発表場所: シーガイア：宮崎
• [学会発表] 硫酸転移酵素の多様な機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 榊原陽一
  • 学会等名: 第８６回日本生化学会大会（シンポジウム講演）
  • 発表場所: パシフィコ横浜：横浜
  • 招待講演