遺伝子改変動物や培養細胞を用いたコエンザイムＱ１０結合蛋白質の生理的意義の解明

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22500681
• 研究機関: 東京工科大学
• 研究代表者: 山本 順寛 東京工科大学, 応用生物学部, 教授 (60134475)
• 研究分担者: 加柴 美里 東京工科大学, 医療保健学部, 講師 (80338186)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: コエンザイムＱ１０ / プロサポシン / サポシン / 脂質 / 脂質結合たんぱく質 / ノックアウトマウス

研究概要

ATP産生に不可欠であり抗酸化物質としても重要であるが，加齢とともに細胞内濃度が減少するコエンザイムQ10（CoQ10）が加齢・老化に伴う機能障害の鍵を握る物質の一つとして注目を集めている．脂溶性であるCoQ10の細胞内外への輸送にはその結合蛋白質が必須であり，代表者らは世界で初めてサポシンBがCoQ10結合蛋白質であることを明らかにした．遺伝子工学手法によりCoQ結合蛋白質サポシンBをノックダウンまたは高発現させたマウスや動物細胞を用いて，サポシンBの生理的意義や加齢・老化に対する影響を解明することが本研究の目的である．
１．プロサポシンノックアウトマウスを用いたCoQ10結合蛋白質の生理的意義の解明
前年度までの解析により，プロサポシンノックアウトマウスでは，CoQ投与食添加後の血漿中および臓器中の外因性CoQ量が有意に低下していることを認めた．本年度は，さらに肝臓の細胞小器官を分画し，各細胞小器官におけるCoQ量を解析した．結果，プロサポシンノックアウトマウスでは，外因性のCoQがミトコンドリアに到達していないことを見出した．
２．プロサポシン遺伝子改変培養細胞を用いたCoQ10結合蛋白質の生理機能の解明
前年度までの研究により， HepG2 のプロサポシンの高発現株やノックダウン株が樹立されている．高発現株ではCoQ10量が増加し，ノックダウン株ではCoQ10量が減少していた．本年度は各細胞小器官のCoQ10量を解析した．細胞小器官に分画して解析したところ，高発現株ではミトコンドリアCoQ10量が上昇し，ノックダウン株では減少していた．CoQ10はミトコンドリア電子伝達系に必須の因子である．高発現株を解析したところミトコンドリア呼吸活性が上昇していた．また，ノックダウン株では外因性のCoQ10の取り込みが低下することも明らかとなった．

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Carbon tetrachloride induced hepatic injury through the formation of oxidized diacylglycerol and its activation of the PKC/NF-κB pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: Toriumi K, Horikoshi Y, Henzan H, R. Osamura Y, Yamamoto Y, Nakamura N, Takekoshi S
  • 雑誌名: Lab Invest 巻: 93 ページ: 218-229
  • DOI: doi:10.1038/labinvest.2012.145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hemodilution as a result of aggressive fluid resuscitation aggravates coagulopathy, but not survival, in a rat model of uncontrolled hemorrhagic shock (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishi K, Takasu A, Shinozaki H, Yamamoto Y, Sakamoto T
  • 雑誌名: J Trauma Acute Care Surg, g 巻: 74 ページ: 808-12
  • DOI: doi:10.1097/TA.0b013e31827e1899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased Oxidative Stress and Coenzyme Q10 Deficiency in Juvenile Fibromyalgia: Amelioration of Hypercholesterolemia and Fatigue by Ubiquinol-10 Supplementation (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyamae T, Seki M, Naga T, Uchino S, Asazuma H, Yoshida T, Iizuka Y, Kikuchi M, Imagawa T, Natsumeda Y, Yokota S, Yamamoto Y
  • 雑誌名: Redox Report 巻: 18 ページ: 12-19
  • DOI: 10.1179/1351000212Y.0000000036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypothermia reduces resuscitation fluid volumes required to maintain blood pressure in a rat hemorrhagic shock model (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishi K, Takasu A, Shibata M, Uchino S, Yamamoto Y, Sakamoto T
  • 雑誌名: J Trauma Acute Care Surg 巻: 72 ページ: 130-135
  • DOI: doi:10.1097/TA.0b013e31821e61d8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Up-regulation of blood arachidonate (20:4) levels in patients with chronic obstructive pulmonary disease. (2012)
  • 著者名/発表者名: Wada H, Hagiwara S, Saitoh E, Ieki E, Yamamoto Y, Adcock IM, Goto H
  • 雑誌名: Biomarkers 巻: 17 ページ: 520-523
  • DOI: 10.3109/1354750X.2012.692393
  • 査読あり
• [学会発表] ミクロ2次元電気泳動を用いたＣｏＱ結合タンパク質サポシンＢの定量法の開発
  • 著者名/発表者名: 野村剛，田中秀幸，加柴美里，森内寛，吉村眞一，山本順寛，藤沢章雄
  • 学会等名: 第10回コエンザイムＱ協会研究会
  • 発表場所: 東京（東京工科大学）
• [学会発表] エクソン8含有プロサポシンの脂質結合能
  • 著者名/発表者名: 及川慎吾，柿澤祐樹，森内 寛，吉村眞一，山本順寛
  • 学会等名: 第10回コエンザイムＱ協会研究会
  • 発表場所: 東京（東京工科大学）
• [学会発表] コエンザイムＱ１０結合タンパク質プロサポシンの血漿レベルとリポたんぱく質との相互作用
  • 著者名/発表者名: 宮内優樹，緋田哲也，永瀬 翠，森内 寛，加柴美里，吉村眞一，山本順寛
  • 学会等名: 第10回コエンザイムＱ協会研究会
  • 発表場所: 東京（東京工科大学）
• [学会発表] コエンザイムQ10 結合タンパク質プロサポシンの母乳中での役割
  • 著者名/発表者名: 宮内 優樹，関 学，宮前多佳子，石田 史彦，森内 寛，加柴 美里，横田 俊平，山本 順寛
  • 学会等名: 日本酸化ストレス学会
  • 発表場所: 徳島（徳島県郷土文化会館）
• [学会発表] コエンザイムQ10 結合タンパク質プロサポシンはビタミンE も結合する
  • 著者名/発表者名: 森内 寛，柿澤 祐樹，山崎 好裕，勇内山広樹，長谷川 誠，山本 順寛
  • 学会等名: 日本酸化ストレス学会
  • 発表場所: 徳島（徳島県郷土文化会館）
• [学会発表] ＣｏＱ１０結合蛋白質プロサポシン発現量改変株の細胞内ＣｏＱ10量と活性酸素量の変動
  • 著者名/発表者名: ジョン・チュンユン，長嶋康平，森内 寛，加柴美里，吉村眞一，山本順寛
  • 学会等名: 第10回コエンザイムＱ協会研究会
  • 発表場所: 東京（東京工科大学）
• [学会発表] Oxidative stress in juvenile fibromyalgia: the amelioration of fatigue by ubiquinol-10 supplementation
  • 著者名/発表者名: Yorihiro Yamamoto
  • 学会等名: 7th Conference of the International Coenzyme Q10 Association
  • 発表場所: Ｓｅｖｉｌｌｅ，Spain