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2022 年度 実績報告書

食品タンパク質由来の脂質代謝改善ペプチドの本質的理解と革新的応用に関する基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H00570
研究機関岐阜大学

研究代表者

長岡 利  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (50202221)

研究分担者 松井 利郎  九州大学, 農学研究院, 教授 (20238942)
上野 義仁  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (20250467)
本多 裕之  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70209328)
清水 雅仁  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90402198)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードペプチド / IIAEK / FP / アルカリホスファターゼ / ラクトスタチン / コレステロール / PPARα / AlphaFold2
研究実績の概要

[研究目的・方法] (実験1) 生体内基質であるピリドキサールリン酸とIAP(腸アルカリホスファターゼ)の相互作用及びIIAEKとIAPの相互作用をBiacoreで比較解析する。(実験2) IIAEKを野生型マウスとIAP欠損マウスに摂取させて、IIAEKのコレステロール代謝改善作用とIAPの関連性を証明する。(実験3)門脈血中に検出された濃度のFPを、ヒト肝臓細胞HepG2に添加した場合に起こる、FPによるコレステロール代謝改善作用の発現機構を解析する。(実験4) AlphaFold2により、IIAEKとIAPのドッキングシミュレーション解析を実施する。(実験5) AlphaFold2により、FPとコレステロール代謝関連転写因子(PPARα)のドッキングシミュレーション解析を実施する。
[結果](実験1)IIAEKは生体内基質であるピリドキサールリン酸よりも強力に、IAPと分子間相互作用することを発見した。(実験2)大変興味深いことに、IAP欠損マウスでは、IIAEKのコレステロール代謝改善作用は完全に消失した。(実験3)門脈血中に検出された濃度のFPをヒト肝臓細胞HepG2に添加し、FPによる脂質代謝改善作用の作用機構を解析した結果、FPはコレステロール分解系律速酵素(CYP7A1)やPPARαのmRNAを有意に増加させた。(実験4) AlphaFold2により、IIAEKとIAPは、特異的分子間相互作用することを発見した。(実験5) AlphaFold2により、FPとコレステロール代謝関連転写因子(PPARα)は、特異的分子間相互作用することを発見した。FPは核内転写因子PPARαのリガンドである。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画以上に進展した理由は下記の3点である。(1)BiacoreやAlphaFold 2による分子レベルでの解析結果から、IIAEKとIAP(腸アルカリホスファターゼ)との特異的分子間相互作用が明らかにされた点。(2)IAP欠損マウスでは、IIAEKによるコレステロール代謝改善作用が完全に消失することを発見した点。(3) FPは核内転写因子PPARαのリガンドであることを発見した点。

今後の研究の推進方策

(1) IAP欠損マウスでは、IIAEKのコレステロール代謝改善作用は完全に消失したので、IIAEKとIAPの関与する新しいコレステロール代謝調節経路を解明する。(2) 門脈血中に検出された濃度のFPを、ヒト肝臓細胞HepG2に添加した場合に起こる、FPによるコレステロール代謝改善作用の発現機構をPPARαとの関連性から解析する。(3) IIAEKやIIAEKのアラニン置換ペプチドとIAPのドッキングシミュレーション解析を実施する。(4) AlphaFold2により、FP以外の399種類のジペプチドとコレステロール代謝関連転写因子(PPARα)のドッキングシミュレーション解析(網羅解析)を実施する。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] The physiological blood concentration of phenylalanine-proline can ameliorate cholesterol metabolism in HepG2 cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Banno, A., Yamamoto, M., Mijiti, M., Takeuchi, A., Ye, Y., Oda, N., Nishino, N., Ebihara, A., Nagaoka, S.:
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      巻: 87 ページ: 90-98

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac167

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protamine-derived peptide RPR (Arg-Pro-Arg) ameliorates oleic acid-induced lipogenesis via the PepT1 pathway in HepG2 cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Mijiti, M., Mori, R., Nakashima, Y., Banno, A, Ye, Y., Takeuchi, A, Matsuba, S., Kiriyama, K., Sutoh, K, Nagaoka, S.
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      巻: 87 ページ: 197-207

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac197

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 牛乳由来コレステロール低減化ペプチド:ラクトスタチンとその受容体の発見.2023

    • 著者名/発表者名
      長岡 利
    • 雑誌名

      ミルクサイエンス

      巻: 71 ページ: 197-207

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 食品由来の機能性ペプチド研究の歩み及び脂質代謝改善ペプチド2023

    • 著者名/発表者名
      長岡 利、竹内朝陽、マヘムティ・ミジティ、坂野新太
    • 雑誌名

      アミノ酸研究

      巻: 16 ページ: 5-10

    • 査読あり
  • [学会発表] ジペプチドFP(Phe-Pro)は転写因子PPARαのリガンドとして コレステロール代謝改善作用を発揮する2023

    • 著者名/発表者名
      坂野 新太, 山本 真子, 西野 七海, マヘムティ ミジティ,竹内 朝陽,葉 宇陽, 小田 夏暉,海老原 章郎,長岡 利
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] 腸アルカリフォスファターゼはコレステロール(CHOL)低減化ペプチドIIAEKの受容体としてCHOL代謝を改善する2023

    • 著者名/発表者名
      竹内 朝陽, 葉 宇陽, 高田敬梧, 小田夏暉,森 崚輔, 會田拓巳, 坂野新太, Maihemuti Mijiti, 柳瀬笑子, 上野義仁, 海老原章郎, 長岡 利
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] 脂質代謝改善ペプチド研究の現状と展望2023

    • 著者名/発表者名
      長岡 利、坂野新太、竹内朝陽
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 脂質代謝関連因子を標的としたファージディスプレイによる脂質代謝改善ペプチドの探索と機能評価2023

    • 著者名/発表者名
      中島悠賀, 金丸佳樹, 平石萌音, 本多裕之, 長岡 利
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [学会発表] Cholesterol-lowering food peptides2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nagaoka
    • 学会等名
      22th IUNS-International Congress of Nutrition
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cholesterol-lowering pentapeptide IIAEK (lactostatin) specifically interacts with intestinal alkaline phosphatase to improve cholesterol metabolism2022

    • 著者名/発表者名
      Asahi Takeuchi, Kentaro Hisamatsu, Natsuki Okumura, Keigo Takada, Maihemuti Mijiti, Yuyang Ye, Arata Banno, Emiko Yanase, Yoshihito Ueno, Satoshi Nagaoka
    • 学会等名
      22th IUNS-International Congress of Nutrition
    • 国際学会
  • [学会発表] Dipeptide FP (Phe-Pro) improves cholesterol metabolism via PepT1 and appears in portal blood2022

    • 著者名/発表者名
      Arata Banno, Mako Yamamoto, Ryosuke Mori, Jilite Wang, Maihemuti Mijiti, Asahi Takeuchi, Ye Yuyang, Satoshi Nagaoka
    • 学会等名
      22th IUNS-International Congress of Nutrition
    • 国際学会
  • [学会発表] 生理的血中濃度のFP(Phe-Pro)は、肝臓細胞HepG2においてコレステロール代謝を改善する2022

    • 著者名/発表者名
      坂野 新太, 山本 真子, 西野 七海, マヘムティ ミジティ,竹内 朝陽,葉 宇陽,小田 夏暉,海老原 章郎,長岡 利
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会 第16回学術大会
  • [学会発表] 乳由来の機能性ペプチド研究の歩み及び乳由来脂質代謝改善ペプチド2022

    • 著者名/発表者名
      長岡 利
    • 学会等名
      第72回関西畜産学会大会(岡山大会)
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本栄養・食糧学会誌の現状と課題2022

    • 著者名/発表者名
      長岡 利
    • 学会等名
      第80回日本栄養・食糧学会中部支部会
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品由来の機能性ペプチド研究の歴史と脂質代謝改善ペプチド2022

    • 著者名/発表者名
      長岡 利
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会第9回夏のシンポジウム
    • 招待講演
  • [産業財産権] HepG2細胞におけるLDLR遺伝子の発現促進剤の製造方法2020

    • 発明者名
      長岡 利, 岡田利孝
    • 権利者名
      長岡 利, 岡田利孝
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特許 第7024965号

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公開日: 2023-12-25  

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