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2023 年度 実施状況報告書

環境化学物質によるTRPA1チャネル活性化の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K10515
研究機関横浜薬科大学

研究代表者

香川 聡子  横浜薬科大学, 薬学部, 教授 (40188313)

研究分担者 神野 透人  名城大学, 薬学部, 教授 (10179096)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード環境化学物質 / ヒトTRPA1 / in vitro / in silico
研究実績の概要

本研究は、in vitro 実験によるTRPA1活性化の定量的解析結果とドッキングシミュレーションによって得られるドッキングスコアによるin silico 評価結果を合わせて解析することにより、TRPA1に親和性の高い化学物質の特徴と、TRPA1分子の標的部位を抽出することを目的とする。本年度は、欧州連合の化粧品規制でアレルギーを引き起こす可能性のある香料アレルゲンとしてラベル表示が義務付けられている香料成分を対象とした。in vitro評価としてヒトTRPA1を恒常的に発現するFlp-In 293細胞株を用いて、細胞内へのカルシウムイオンの流入を指標にイオンチャネル活性化を定量的に解析した。in silico 評価としては、Protein Data BankよりヒトTRPA1の立体構造モデルをダウンロードし、Molecular Operating Environmentを用いて、構造最適化後にドッキングシミュレーションを行い、ヒトTRPA1と香料成分の分子間で相互作用する部位の探索を行った。in vitro評価結果では、in vitro 評価が可能であった17物質中9物質が濃度依存的にTRPA1を活性化した。in silico 評価の結果、EC50値が最も低かった物質をはじめ4物質が共有結合性アゴニストの結合部位であるCys621を修飾する可能性が示された。また、7物質については非共有結合性アゴニストの結合部位であることが指摘されているAla836、Tyr840、Glu864、Gln940のいずれかあるいは複数の部位と相互作用する可能性が示された。現在、高残香性柔軟仕上げ剤などの使用に起因する「香害」が社会問題となっており、本研究によって得られた情報は、原因化学物質による健康影響のメカニズム解明に資することが期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度に引き続き、家庭用品などに広く使用される香料成分を対象としてin vitroおよびin silico評価によって侵害刺激受容体TRPA1の活性化とそのメカニズムについて検討し、その結果を学会にて発表した。2年目としてはおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

次年度は、2019年に室内濃度指針値が改定されたフタル酸エステル類等を検討対象とする。
in silico 評価によってフタル酸エステル類によるヒトTRPA1の活性化に関与する候補アミノ酸を特定し、ヒトTRPA1を恒常的に発現するFlp-In 293細胞株並びにアミノ酸変異を導入した細胞を用いるin vitro評価によってTRPA1活性化に重要な役割を果たす部位について検証する。

次年度使用額が生じた理由

当初購入を予定していた解析用ソフトウェアが当該年度については不要となったため、次年度使用額が発生した。繰り越し分は次年度以降解析用ソフトウェアの購入・使用料等に充当する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Species differences in activation of TRPA1 by resin additive-related chemicals relevant to indoor air quality.2023

    • 著者名/発表者名
      Mori Y, Tanaka-Kagawa T, Tahara M, Kawakami T, Aoki A, Okamoto Y, Isobe T, Ohkawara S, Hanioka N, Azuma K, Sakai S, Jinno H.
    • 雑誌名

      J Toxicol Sci.

      巻: 48(1) ページ: 37-45

    • DOI

      10.2131/jts.48.37

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 香料アレルゲンによるヒトTRPA1活性化 -in vitro及びin silico評価-2024

    • 著者名/発表者名
      沖野優衣,髙橋美優,森葉子,大河原晋,北川康行,波多江典之,礒部隆史,埴岡伸光,神野透人,香川(田中)聡子
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会,3月,横浜(2024)
  • [学会発表] EU化粧品規制における新規義務表示香料成分によるTRPA1活性化のin silico評価2024

    • 著者名/発表者名
      髙橋美優,沖野優衣,森葉子,大河原晋,北川康行,波多江典之,礒部隆史,埴岡伸光,神野透人,香川(田中)聡子
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会,3月,横浜(2024)
  • [学会発表] Isothiazolinone系抗菌剤によるTRPイオンチャネル活性化の in vitro 及びin silico評価2023

    • 著者名/発表者名
      浦島桃香,中向井璃奈,宮崎悠里奈,大河原晋,森葉子,河村伊久雄,三浦伸彦,礒部隆史,埴岡伸光,神野透人,香川(田中)聡子
    • 学会等名
      フォーラム2023 衛生薬学・環境トキシコロジー,9月,広島(2023)

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公開日: 2024-12-25  

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