| 研究課題/領域番号 |
20K18913
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| 研究機関 | 関西学院大学 |
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研究代表者 |
青野 裕一 関西学院大学, 生命環境学部, 助教 (10806293)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 皮膚がん予防 / ヒノキチオール / ケミカルバイオロジー |
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| 研究実績の概要 |
日本人の皮膚がんの年間罹患者数は増加傾向にあり、従来の日焼け止め使用による皮膚がん予防に加え、新たな予防法の必要性が高まっている。本研究では、皮膚がん予防に有効と考えられるヒノキチオール(以下、HiOH)が直接作用する新規標的分子をケミカルバイオロジーの技術であるナノ磁性ビーズを用いて同定し、皮膚がん細胞に対する薬効の新規作用機序を明らかにすることを目的としている。
今年度は、皮膚発がんの一因とされる酸化ストレス(過酸化水素;H2O2)に対する、HiOHのヒト表皮角化細胞株HaCaT細胞への保護効果のメカニズム解析を行った。その結果、HiOHが直接的および間接的に酸化ストレスを解消する可能性が見出された。
まず、反応にH2O2を用いるDABとECL反応を利用し構築したアッセイ系において、HiOHがそれらの反応を抑制したことから、過酸化水素を直接的に消去する可能性が示された。しかしながら、HiOHより強力にDAB反応を抑制した還元剤DTTと抗酸化物質アスコルビン酸は、HiOHと同等のHaCaT細胞への保護効果を示さなかった。このことから、HiOHは直接的に過酸化水素を消去する作用を持つものの、表皮細胞への保護効果には細胞内のROS消去系に対するHiOHの制御が大きく関わっている可能性と考えられた。
そして、HiOHの保護効果はROS消去系酵素の阻害剤によって減弱することから、HiOHの間接的な酸化ストレスの消去にはこのシステムが必要であることと考えられた。また、HiOHはこれらの酵素のmRNAレベルでの発現は変化させないことから、酵素活性を制御している可能性が考えられる。さらに、現在のところ、HiOHを固定化したナノ磁性ビーズを用いた細胞内タンパク質精製実験から、一つのタンパク質を得ており関連性を解析中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
今年度は、予想していなかったHiOHによるH2O2の直接消去の可能性が浮上したことから、こちらを解析するアッセイ系の構築およびこれを用いた解析を進めていたため、当初の予定より遅れることとなった。また、HiOH固定化ビーズによるHiOH結合タンパク質精製実験についても難航し、条件検討を行っていた。最終的には、HiOH結合タンパク質と思われる染色バンドは得られたものの、当初の研究計画からは遅れることとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、HiOHにより上記のROS消去系関連タンパク質の酸化状態を確認することで、HiOHとこのROS消去系システムの関係性について検証を行う。
また、HiOH固定化ビーズによって精製されたHiOH結合タンパク質候補について、質量分析計を用いて同定を行う。そして、同定されたタンパク質の組み換えタンパク質とHiOH固定化ビーズを用いた結合実験を行い、HiOHとこのタンパク質が直接作用しているか否かについても確認を行う。その後、特定された結合タンパク質の発現抑制・過剰発現を行った細胞を用いてH2O2およびHiOH処理することで、HiOHによるHaCaT細胞に対する保護効果への影響を解析する。以上の検証をもって、ヒノキチオールが同定された結合タンパク質を介して効果を発揮している可能性を示す。
この解析が終わり次第、ヒノキチオールによる標的タンパク質に対する詳細な制御メカニズム解析を行う予定である。
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