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2022 年度 実績報告書

cQSARコンセプトによる野生動物の“非侵襲的”化学物質感受性評価法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K14988
研究機関北里大学

研究代表者

武田 一貴  北里大学, 獣医学部, 講師 (00896350)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワード化学物質感受性 / 分子ドッキング / 分子動力学 / 動物種差 / 野生動物 / AlphaFold
研究実績の概要

化学物質汚染による野生動物の中毒死は国際的な問題である。化学物質感受性には大きな動物種差があるため適切なリスク評価のためにはこの評価が必要がある。一方希少な野生動物での動物実験は禁忌である。そこで本研究では非侵襲的に入手できる遺伝子情報から化学物質感受性を評価する手法の構築を試みた。
本研究では2021年に公開された遺伝子配列からタンパク質立体構造を高精度に予測する深層学習手法であるAlphaFold2を利用し、この予測立体構造と化学物質の結合シミュレーションにより化学物質の影響を評価した。モデルケースとして外来ネズミ対策のための殺鼠剤散布事業が実施されている小笠原諸島唯一の固有哺乳類であるオガサワラオオコウモリの殺鼠剤感受性評価を実施した。
オガサワラオオコウモリは同じ作用機序を有する殺鼠剤ワルファリン・ダイファシノンに対しても異なる標的タンパク質の結合性を示す事が判明した。これは生体レベルでの感受性とも一致した傾向であり、高精度なタンパク質予測構造を用いた分子シミュレーションから化学物質感受性の種差を評価可能な事が示された。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Development of a sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) to quantify γ-glutamyl-carboxylated clotting factor IX and assess redox susceptibility of anticoagulant chemicals2022

    • 著者名/発表者名
      SATO Ryo、WATANABE Kanami、KAMATA Ryo、TAKEDA Kazuki
    • 雑誌名

      Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 84 ページ: 804~808

    • DOI

      10.1292/jvms.22-0079

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimating susceptibility of rodenticide by molecular dynamics & machine learning using 3D structures of vitamin k epoxide reductase2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Takeda, Nobuaki Yasuo, Kanami Watanabe, Ryo Sato, Ryo Kamata, Masakazu Sekijima
    • 雑誌名

      The Pure and Applied Chemistry International Conference 2022 (PACCON2022) “Frontiers in Chemical Sciences for Health, Energy, and Sustainability”

      巻: 1 ページ: 971~975

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toxicokinetic analysis of the anticoagulant rodenticides warfarin & diphacinone in Egyptian fruit bats (Rousettus aegyptiacus) as a comparative sensitivity assessment for Bonin fruit bats (Pteropus pselaphon)2022

    • 著者名/発表者名
      Takeda Kazuki、Manago Kosuke、Morita Ayuko、Kawai Yusuke K.、Yasuo Nobuaki、Sekijima Masakazu、Ikenaka Yoshinori、Hashimoto Takuma、Minato Ryuichi、Oyamada Yusuke、Horikoshi Kazuo、Suzuki Hajime、Ishizuka Mayumi、Nakayama Shouta M.M.
    • 雑誌名

      Ecotoxicology and Environmental Safety

      巻: 243 ページ: 113971~113971

    • DOI

      10.1016/j.ecoenv.2022.113971

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of hapten-induced sensitization responses for the development of a mouse skin sensitization test, including the elicitation phase2022

    • 著者名/発表者名
      Kamata Ryo、Okawa Yukiko、Hamaguchi Yuto、Tabata Soma、Terasaki Masanori、Takeda Kazuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 19898

    • DOI

      10.1038/s41598-022-24547-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Evaluation of Subchronic Toxicological Effects of Low Concentration Mixed Exposure of Nine Linear PFAS on Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Takeda, Taki Saito, Sakura Sasaki, Akifumi Eguchi, Ryo Kamata
    • 学会等名
      6th International Chemical Hazard Symposium
  • [学会発表] AlphaFold2によるタンパク質立体構造予測を利用した毒性評価の試み2023

    • 著者名/発表者名
      武田一貴
    • 学会等名
      第50回日本毒性学会学術年会
    • 招待講演
  • [学会発表] AlphaFold2と分子シミュレーションを活用した天然記念物オ ガサワラオオコウモリの殺鼠剤感受性評価2023

    • 著者名/発表者名
      武田 一貴, 川合 佑典, 安尾 信明, 関嶋 政和, 真砂 皓大, 池中 良徳, 堀越 和夫, 鈴木 創, 石塚 真由美, 中山 翔太
    • 学会等名
      第2回環境化学物質3学会合同大会
  • [学会発表] 培養細胞発現系と AI による構造推定を用いた血液凝固 第 IX 因子スプライシングバリアント 2 の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉可菜実, 佐藤玲, 鎌田亮, 武田一貴
    • 学会等名
      第5回環境化学討論会 北海道東北地区部会・中国四国地区部会 合同シンポジウム
  • [学会発表] 血液凝固第IX因子 スプライシングバリアント2の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉可菜実, 佐藤玲, 鎌田亮, 武田一貴
    • 学会等名
      第4回日本比較薬理学・毒性学会春季研究会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュを用いた増感剤関連物質の芳香族炭化水素受容体 (AhR)活性化能の評価2022

    • 著者名/発表者名
      更田 葵依, 武田 一貴, 清水 敬太, 寺崎 正紀, 鎌田 亮
    • 学会等名
      環境化学物質3学会合同大会
  • [学会発表] パーフルオロアルキル化合物(PFASs)のマウスへの低濃度混合曝露による毒性影響評価2022

    • 著者名/発表者名
      武田一貴, 斎藤多喜, 佐々木さくら, 江口哲史, 鎌田亮
    • 学会等名
      環境化学物質3学会合同大会
  • [学会発表] ESTIMATING SUSCEPTIBILITY OF RODENTICIDE BY MOLECULAR DYNAMICS & MACHINE LEARNING USING 3D STRUCTURES OF VITAMIN K EPOXIDE REDUCTASE2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Takeda, Nobuaki Yasuo, Kanami Watanabe, Ryo Sato, Ryo Kamata, Masakazu Sekijima
    • 学会等名
      The Pure and Applied Chemistry International Conference 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分子シミュレーションを用いたヒトの一塩基多型から化学物質感受性の動物種差を予測する手法の構築2022

    • 著者名/発表者名
      武田一貴, 安尾信明, 関嶋政和
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 培養細胞法とAlphafold2による血液凝固第IX因子スプライシングバリアント2の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉可菜実, 佐藤玲, 鎌田亮, 武田一貴
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会
  • [学会発表] インク由来化学物質群のゼブラフィッシュ胚への芳香族炭化水素受容体(AhR)を介する毒性影響評価2022

    • 著者名/発表者名
      更田 葵依, 武田 一貴, 清水 敬太, 寺崎 正紀, 鎌田 亮
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
  • [学会発表] AlphaFold2を用いた高精度タンパク質立体構造予測の毒性評価への応用可能性 ~環境汚染物質を例として~2022

    • 著者名/発表者名
      武田一貴
    • 学会等名
      第5回医薬品毒性機序研究会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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