ミトコンドリア機能による老化調節機構の解明と抗老化食物質の探索

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23228003
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 田之倉 優 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (60136786)
• 研究分担者: 八村 敏志 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (40238019) ; 宮川 拓也 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (50596559)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 老化 / 抗老化 / ミトコンドリア / 食品 / 食物質

研究実績の概要

１）ミトコンドリア機能を介した老化調節機構の解析：①老化調節因子の解析では、内耳細胞培養系を用いて、摂取カロリー制限条件下でのSirt3、Bak及び他の老化調節因子の発現量・翻訳後修飾等の変化を解析した。②免疫老化におけるミトコンドリア機能障害の関与と機構の解析では、ストローマ細胞培養株の実験系にて、細胞老化マーカーの発現誘導条件において炎症性サイトカイン産生が増大することが示された。
２）抗老化食物質の探索と評価：①Sirt3標的ポリフェノールが癌細胞においてROSを増大させ、癌細胞のアポトーシスを誘導することが示された。加齢により減少する代謝物を線虫に摂食させ寿命延長効果を評価し、新たにプリン代謝系が老化調節に関与することが示唆された。②免疫老化の食物質による調節機構の解析では、高齢マウスに黒ニンニク抽出物を投与することにより、脾臓ストローマ細胞の炎症性サイトカイン産生が低下し、その機構としてNF-κB抑制効果が示された。高齢マウスの腸間膜リンパ節において、T細胞の腸管指向性付与に関与するRALDH2の発現が高い樹状細胞サブセットの酵素活性が若齢マウスと比較して低下していた。また、高齢マウスT細胞における腸管指向性ホーミングレセプターの発現能が低下していた。これらが食物質による免疫老化調節の標的になりうると考えられた。食物アレルギーモデルを用いた解析も行い、加齢によりサイトカイン産生、抗体産生、アレルギー反応が変化することを示す結果が得られた。
３）老化調節因子の構造解析と食物質の作用機序の解析：Sirt3標的ポリフェノールが補酵素NAD+と基質の結合部位に競合的に結合し、Sirt3活性を阻害することが示された。また、イソクエン酸脱水素酵素Idh2の活性に影響するアセチル化修飾による活性調節の構造基盤を解析した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27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] NMR-based analysis of the chemical composition of Japanese persimmon aqueous extracts (2016)
  • 著者名/発表者名: Shoraku Ryu, Kazuo Furihata, Masanori Koda, Feifei Wei, Takuya Miyakawa, Masaru Tanokura
  • 雑誌名: Magn. Reson. Chem. 巻: 54 ページ: 213-221
  • DOI: 10.1002/mrc.4364
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comprehensive NMR analysis of compositional changes of black garlic during thermal processing (2015)
  • 著者名/発表者名: Tingfu Liang, Feifei Wei, Yi Lu, Yoshinori Kodani, Mitsuhiko Nakada, Takuya Miyakawa, Masaru Tanokura
  • 雑誌名: J. Agric. Food Chem. 巻: 63 ページ: 683-691
  • DOI: 10.1021/jf504836d
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Yam tuber storage protein reduces plant oxidants using the coupled reactions as carbonic anhydrase and dehydroascorbate reductase (2015)
  • 著者名/発表者名: You-Lin Xue, Takuya Miyakawa, Akira Nakamura, Ken-ichi Hatano, Yoriko Sawano, Masaru Tanokura
  • 雑誌名: Mol. Plant 巻: 8 ページ: 1115-1118
  • DOI: 10.1016/j.molp.2015.02.015
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure and reaction mechanism of a novel enone reductase (2015)
  • 著者名/発表者名: Feng Hou, Takuya Miyakawa, Nahoko Kitamura, Michiki Takeuchi, Si-Bum Park, Shigenobu Kishino, Jun Ogawa, Masaru Tanokura
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 282 ページ: 1526-1537
  • DOI: 10.1111/febs.13239
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structures of apo-DszC and FMN-bound DszC from Rhodococcus erythropolis D-1 (2015)
  • 著者名/発表者名: Li-Jun Guan, Woo Cheol Lee, Shipeng Wang, Takashi Ohshiro, Yoshikazu Izumi, Jun Ohtsuka, Masaru Tanokura
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 282 ページ: 3126-3135
  • DOI: 10.1111/febs.13216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for action of the external chaperone for a propeptide-deficient serine protease from Aeromonas sobria (2015)
  • 著者名/発表者名: Hidetomo Kobayashi, Toru Yoshida, Takuya Miyakawa, Mitsuru Tashiro, Keinosuke Okamoto, Hiroyasu Yamanaka, Masaru Tanokura, Hideaki Tsuge
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 290 ページ: 11130-11143
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.622852
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new target region for changing the substrate specificity of amine transaminases (2015)
  • 著者名/発表者名: Li-Jun Guan, Jun Ohtsuka, Masahiko Okai, Takuya Miyakawa, Tomoko Mase, Yuehua Zhi, Feng Hou, Noriyuki Ito, Akira Iwasaki, Yoshihiko Yasohara, Masaru Tanokura
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 5 ページ: 10753
  • DOI: 10.1038/srep10753
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural basis for substrate recognition and processive cleavage mechanisms of the trimeric exonuclease PhoExo I (2015)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Miyazono, Sonoko Ishino, Kanae Tsutsumi, Tomoko Ito, Yoshizumi Ishino, Masaru Tanokura
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 43 ページ: 7122-7136
  • DOI: 10.1093/nar/gkv654
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of the localization and function of a miRNA silencing component TNRC6A by Argonaute protein (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Nishi, Tomoko Takahashi, Masataka Suzawa, Takuya Miyakawa, Tatsuya Nagasawa, Yvelt Ming, Masaru Tanokura, Kumiko Ui-Tei
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 43 ページ: 9856-9873
  • DOI: 10.1093/nar/gkv1026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron microscopic recording of myosin head power stroke in hydrated myosin filaments (2015)
  • 著者名/発表者名: Haruo sugi, Shigeru Chaen, Tsuyoshi Akimoto, Hiroki Minoda, Takuya Miyakawa, Yumiko Miyauchi, Masaru Tanokura, Seiryo Sugiura
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 5 ページ: 15700
  • DOI: 10.1038/srep15700
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Toll-like receptor 2 suppresses Toll-like receptor 9 responses in Peyer's patch dendritic cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryutaro Kotaki, Shun-ichi Wajima, Aya Shiokawa, Satoshi Hachimura
  • 雑誌名: Immunobiology 巻: 220 ページ: 734-743
  • DOI: 10.1016/j.imbio.2014.12.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of allergy by probiotics (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Hachimura
  • 雑誌名: Inflamm. Regen. 巻: 35 ページ: 137-139
  • DOI: 10.2492/inflammregen.35.137
  • 査読あり
• [雑誌論文] ミトコンドリアと老化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮川拓也、染谷慎一、田之倉優
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 253 ページ: 733-738
• [雑誌論文] 腸管免疫と老化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 八村敏志
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 253 ページ: 729-731
• [学会発表] The intestinal immune system from the viewpoint of food allergy (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Hachimura
  • 学会等名: 12th Asian Congress of Nutrition
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川）
  • 年月日: 2016-05-17 – 2016-05-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 経口免疫寛容において誘導されるCD62Lhigh/intCD44intおよびCD62LlowCD44high T細胞の遺伝子発現・機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 芝原恭子、門岡桂史、片倉喜範、田邊康祐、塩河亜弥、村上仁、細野朗、上野川修一、足立(中嶋)はるよ、八村敏志
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • 年月日: 2016-03-30 – 2016-03-30
• [学会発表] パイエル板樹状細胞はT細胞のIL-21遺伝子発現を誘導する (2016)
  • 著者名/発表者名: 上滝隆太郎、糸賀翔大、石井俊祐、 輪島隼一、芝原恭子、高橋恭子、上野川修一、細野朗、八村敏志
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • 年月日: 2016-03-30 – 2016-03-30
• [学会発表] 腸間膜リンパ節樹状細胞のRALDH活性および腸管指向性ホーミングレセプター誘導能の加齢による変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高野智弘、上滝隆太郎、宮川拓也、朴知賢、塩河亜弥、好田正、足立(中嶋)はるよ、田之倉優、八村 敏志
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • 年月日: 2016-03-29 – 2016-03-29
• [学会発表] M23メタロペプチダーゼフォールドをもつヘパトカインLECT2の機能進化の構造基盤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮川拓也、鄭海、澤野頼子、山越智、田之倉優
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-28
• [学会発表] 食物アレルギー性皮膚炎モデルにおけるCD4+T細胞応答の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平出恵利華、足立（中嶋）はるよ、戸村道夫、北村紀子、上滝隆太郎、神沼修、廣井隆親、八村敏志
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-28
• [学会発表] Productive Agingと食－分子生物学・食品科学・生物物理化学を基盤とした医食同源の実現を目指して－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 田之倉優
  • 学会等名: 第2回Geroscience Initiative Japan
  • 発表場所: グランフロント大阪 ナレッジキャピタル コングレコンベンションセンター（大阪）
  • 年月日: 2016-03-12 – 2016-03-12
• [学会発表] 食物アレルギー性腸炎モデルを用いた評価系の構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 足立（中嶋）はるよ、平出恵利華、八村敏志
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川）
  • 年月日: 2016-03-09 – 2016-03-09
  • 招待講演
• [学会発表] Structural biology of phytohormone receptors for plant regulation (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaru Tanokura
  • 学会等名: RCAST-AICT Joint Workshop 「Research Activity Today ～Thinking of Industry-Acdemia-Government Collaboration and Social Contribution～」
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2016-01-05 – 2016-01-05
  • 国際学会
• [学会発表] NMR-based metabolomics of foods (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaru Tanokura
  • 学会等名: The 6th International Conference on Food Factors - ICoFF 2015
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2015-12-23 – 2015-12-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 哺乳類細胞における、アポトーシス誘導によるRNAサイレンシング調節因子TRBPの機能変換 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋朋子、宮川拓也、善野修平、田之倉優、程久美子
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-05
• [学会発表] 文献情報に基づいた老化関連遺伝子研究の潮流：過去・現在・未来 (2015)
  • 著者名/発表者名: 權娟大、永田宏次、宮川拓也、由良敬、田之倉優
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-05
• [学会発表] Aeromonas sobria由来プロペプチド欠損セリンプロテアーゼの外部シャペロンによるフォールディング機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田徹、小林秀丈、宮川拓也、田代充、岡本敬の介、山中浩泰、田之倉優、津下英明
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-05
• [学会発表] Mesenteric lymph node CD11b-CD103+PD-1+ dendritic cells highly induce Foxp3+ T cells (2015)
  • 著者名/発表者名: KOTAKI Ryutaro, SHIOKAWA Aya, HACHIMURA Satoshi
  • 学会等名: 第44回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • 年月日: 2015-11-20 – 2015-11-20
• [学会発表] Functional differences in two different antigen specific T cell subsets induced in oral tolerance (2015)
  • 著者名/発表者名: SHIBAHARA Kyoko, SHIOKAWA Aya, HOSONO Akira, NAKAJIMA-ADACHI Haruyo, HACHIMURA Satoshi
  • 学会等名: 第44回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • 年月日: 2015-11-19 – 2015-11-19
• [学会発表] NMR-based metabolomics of elm skins as classical seasonings (2015)
  • 著者名/発表者名: Anh Hong Phan, Ei-ichiro Suzuki, Yoshinori Kodani, Takuya Miyakawa, Masaru Tanokura
  • 学会等名: 第54回NMR討論会
  • 発表場所: 千葉工業大学（千葉）
  • 年月日: 2015-11-06 – 2015-11-08
• [学会発表] 幹細胞分化の制御を担う転写因子複合体の構造機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮園健一、栗崎晃、浅島誠、田之倉優
  • 学会等名: 日本結晶学会平成27年度年会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪）
  • 年月日: 2015-10-17 – 2015-10-18
• [学会発表] 制限DNAグリコシラーゼR.PabIによる認識配列探索機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 王徳龍、宮園健一、田之倉優
  • 学会等名: 日本結晶学会平成27年度年会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪）
  • 年月日: 2015-10-17 – 2015-10-18
• [学会発表] 腸間膜リンパ節樹状細胞におけるRALDH2発現のサブセット間比較および加齢による影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高野智弘、上滝隆太郎、宮川拓也、好田正、牧野聖也、狩野宏、足立（中嶋）はるよ、田之倉優、八村敏志
  • 学会等名: 日本食品免疫学会2015年度大会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-10-15 – 2015-10-16
• [学会発表] 腸管関連リンパ組織における自然リンパ球の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上滝隆太郎、畑井俊哉、高橋宜聖、橋口昌章、辻典子、山田潔、戸塚護、上野川修一、細野朗、八村敏志
  • 学会等名: 日本食品免疫学会2015年度大会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-10-15 – 2015-10-16
• [学会発表] 食物アレルギー性皮膚炎モデルにおける免疫細胞の移動の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平出恵利華、足立（中嶋）はるよ、戸村道夫、八村敏志
  • 学会等名: 日本食品免疫学会2015年度大会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-10-15 – 2015-10-16
• [学会発表] 加齢性炎症と食品による抑制 (2015)
  • 著者名/発表者名: 八村敏志、宮川拓也、片倉喜範、田之倉優
  • 学会等名: 日本食品免疫学会2015年度大会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-10-15 – 2015-10-15
  • 招待講演
• [学会発表] Age-related hearing loss (AHL): Molecular mechanism and suppression (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaru Tanokura
  • 学会等名: Lithuania-Japan Joint Life Science Symposium
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-10-07 – 2015-10-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Structural biology of enzymes for industrial usage (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaru Tanokura
  • 学会等名: Seminar in Tianjin Universtiyr of Science and Technology
  • 発表場所: Tianjin, China
  • 年月日: 2015-09-09 – 2015-09-09
  • 招待講演
• [学会発表] A sequence-specific DNA glycosylase mediates restriction-modification in Pyrococcus abyssi (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Miyakazono, Yoshikazu Furuta, Miki Watanabe-Matui, Takuya Miyakawa, Tomoko Ito, Ichizo Kobayashi, Masaru Tanokura
  • 学会等名: The 29th European Crystallographic Meeting
  • 発表場所: Rovinj, Croatia
  • 年月日: 2015-08-23 – 2015-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] 腸管関連リンパ組織における濾胞ヘルパーT細胞についての解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上滝隆太郎、於鉄崢、糸賀翔大、畑井俊哉、石井俊祐、輪島隼一、芝原恭子、高橋恭子、上野川修一、細野朗、八村敏志
  • 学会等名: 第19回腸内細菌学会
  • 発表場所: 北里大学（東京）
  • 年月日: 2015-06-18 – 2015-06-18
• [学会発表] NMR-based metabolomics in foods (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaru Tanokura
  • 学会等名: Seminar in Liaoning Universitｙ
  • 発表場所: Shenyang, China
  • 年月日: 2015-06-02 – 2015-06-02
  • 招待講演
• [図書] Genomics, Proteomics and Metabolomics in Nutraceuticals and Functional Foods (2nd ed.) (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Miyakawa, Tingfu Liang, Masaru Tanokura （Debasis Bagchi, Anand Swaroop, Manashi Bagchi, eds.)
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: Wiley Blackwell
• [備考] 食品生物構造学研究室ホームページ
  • URL: http://fesb.ch.a.u-tokyo.ac.jp/