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生物は様々な脂溶性化合物に曝されており、これらの化合物は健康や寿命に大きく影響しているものと考えられる。こうした化合物には、環境中の様々な有機化合物だけでなく、ポリフェノールやイソチオシアネート化合物などの機能性食品成分、酸化ストレスにおいて生成される酸化脂肪酸なども含まれる。こうした脂溶性化合物は細胞膜あるいは細胞内受容体に作用し、受容体刺激による適応応答の誘導に関与することが明らかとなってきている。例えば、PPARgの天然リガンドとして様々なアラキドン酸代謝産物が同定されているが、これらのリガンドは脂肪細胞分化やマクロファージ泡沫化抑制などの活性を示す。しかし、食品素材に含まれる脂溶性化合物の多くはその活性発現機構などについて、ほとんどが未解明のままである。そこで本研究では、食品成分としてイソチオシアネート-グルタチオン抱合体を用い、センサータンパク質への直接的相互作用を介したシグナリング機構の解析を行った。腸管上皮細胞Caco-2を用い、イソチオシアネート-グルタチオン抱合体によるプロテオーム解析法によるイソチオシアネート感受性タンパク質の網羅的検出・同定を行ったが、プロテオミクスにはレドックス感受性のケミカルプローブを用いたクリックケミストリーを導入した。その結果、熱ショックタンパク質90b(Hsp90b)を主なセンサータンパク質として同定することに成功した。また、その下流のシグナル伝達機構の解析を行い、Hsp90bを介した熱ショック応答の詳細を明らかにすることができた。これらの研究成果により、イソチオシアネート-グルタチオン抱合体がタンパク質のチオール基とのトランスアルキル化を介して、イソチオシアネート修飾を受けることを初めて見いだした。
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