ビスフェノール低用量効果はタンデムに並ぶ核内受容体が誘起する

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25701008
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 松島 綾美 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60404050)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 分子認識 / 人体有害物質 / 内分泌撹乱物質 / リスク評価 / タンパク質 / 受容体 / 生理活性物質 / 転写

研究実績の概要

有害環境化学物質・新世代ビスフェノール・AFは、エストロゲン受容体α型（ERα）に非常に強く結合し、活性化するアゴニストとして働く。一方で、β型には活性を阻害するアンタゴニストである。申請者のこうした意外な新発見に加え、さらに最近、ERαの活性は、ビスフェノールＡにより、名前は似るが全く別の受容体であるエストロゲン関連受容体γ型が存在すると約20倍も増強される新奇な現象を見出した。これまでの緻密な転写活性試験と立体構造解析に基づき、「DNA上のタンデムなER応答配列に複数の核内受容体が結合し、互いの転写因子複合体に影響することによる、いわば『転写協同制御』がビスフェノール低用量効果の本質である」と考えられた。そこで本研究では、これら分子メカニズムの解明を目的とした。

そのために、3年計画の最終年度となる本年度は、次の実験を実施し成果を得た。まず、ERα型とβ型に対する新世代ビスフェノールの活性化機構の違いを解明するために、キメラ受容体の作製を行った。さらに、前年度までの実験結果に基づき、エストロゲン関連受容体γ型が存在することによるERα活性増強機構には、ERαが結合する応答配列の配向、すなわちDNA構造が重要であると考えられた。そこで、応答配列をつなぐリンカー塩基を一塩基ずつ伸長して転写活性を測定することにより、活性増強機構に対する影響を精査した。リンカー塩基数が7 bpから22 bpまでのそれぞれのレポータープラスミドを作製し、エストロゲン関連受容体γ型が共存することによるERα活性増強機構を比較したところ、至適なリンカー塩基数が存在することが明らかになった。このように、計画した研究を順調に進展させ、新しい知見を複数得た。

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。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

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] α-Helix-Peptides Composing the human nuclear receptor ERRγ competitively provoke inhibition of functional homomeric dimerization. (2016)
  • 著者名/発表者名: Liu, X., H., Fujiyama, A., Matsushima, A., Shimohigashi, M., and Shimohigashi, Y.
  • 雑誌名: Biopolymers Peptide Science 巻: - ページ: -
  • DOI: DOI: 10.1002/bip.22795
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Specific affinity-labeling of the nociceptin ORL1 receptor using a thiol-activated Cys(Npys)-containing peptide ligands. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, A., Nishimura, H., Matsuyama, Y., Liu, X., Tommaso Costa, T., and Shimohigashi, Y.
  • 雑誌名: Biopolymers Peptide Science 巻: - ページ: -
  • DOI: DOI:10.1002/bip.22792
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Expression analysis of neuropeptide PDF mRNA in the hypoactive and hyperactive fruit flies Drosophila melanogaster. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru, A., Matsuo, A., Umeno, S., Matsuyama, Y., Nakamura, M., Sumiyoshi, M., Liu, X., Matsushima, A., Shimohigashi, M., and Shimohigashi, Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2015 巻: - ページ: 317-318
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comparative analysis of the ligand binding domain secondary structures of human nuclear receptors. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuyama, Y., Nishimura H., Liu, X., Matsushima, A., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2015 巻: - ページ: 337-338
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SCN Circadian rhythm signal transduction neuropeptides evoke hypoactive phenotype differently in male and female mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, M., Motomatsu, Y., Matsuyama, Y., Kajiyama, S., Kameda, T., Saito, T., Uchimura, E., Liu, X., Matsushima, A., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2015 巻: - ページ: 53-54
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Do the estrogen receptors function as a homodimer? experimental validation of homodimerization by inhibitory peptides. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakito, S., Liu, X., Fujiyama, A., Matsushima, A., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2015 巻: - ページ: 335-336
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A novel method identify and quantify the coactivator proteins that couple with human nuclear receptor: the use of interacting interface a-helix peptide for quantitative inhibition. (2015)
  • 著者名/発表者名: Liu, X., Matsushima, A., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2014 巻: - ページ: 347-348
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bisphenol A-induced substantial peak decay of Drosophila circadian neuropeptide hugin mRNA expression. (2015)
  • 著者名/発表者名: Umeno, S., Matsuo, A., Matsuyama, Y., Nakamura, M., Koga, K., Liu, X., Matsushima, A., Shimohigashi, M., and Shimohigashi, Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2014 巻: - ページ: 41-42
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural and molecular evolutionary analysis of the ligand-binding domain of forty-eight human nuclear receptors. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuyama, Y., Nishimura H., Liu, X., Matsushima, A., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2014 巻: - ページ: 347-348
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Alternative polyadenylation analyses of neuropeptide genes in bisphenol A-exposed hypoactive mouse brain. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, M., Kajiyama, S., Saito, T., Uchimura, E., Motomatsu, Y., Matsuo, A., Matsushima, A., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2014 巻: - ページ: 345-346
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Elucidation of molecular mechanism of receptor activation using fluorine-containing aromatic ligands（含フッ素リガンドで解き明かす受容体活性化の分子機構）（日本化学会女性化学者賞受賞講演） (2016)
  • 著者名/発表者名: 松島綾美
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会（2016）
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24 – 2016-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] Design synthesis of specific ligands as receptor explorers for the structure-activity studies on ligand-receptor interactions (2016)
  • 著者名/発表者名: 松島綾美
  • 学会等名: OIST-Kyushu Univeristy Women Scientist Networking Workshop
  • 発表場所: 沖縄科学技術大学院大学OIST（国頭郡恩納村）
  • 年月日: 2016-03-09 – 2016-03-10
  • 招待講演
• [学会発表] ビスフェノールＡ食餌ショウジョウバエの多動性症状は概日リズム伝達ペプチドPDF遺伝子の発現低下に起因する (2015)
  • 著者名/発表者名: 松尾文香、梅野翔太郎、徳丸飛鳥、中村将行、住吉美保、劉 暁輝、松島綾美、下東美樹、下東康幸
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第18回研究発表会
  • 発表場所: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県下野市）
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] ビスフェノールＡ暴露によるショウジョウバエの活動障害:神経ペプチドPDFにおける一塩基多型 (2015)
  • 著者名/発表者名: 徳丸飛鳥、松尾文香、梅野翔太郎、松山祐昴、中村将行、住吉美保、劉暁輝、松島綾美、下東美樹、下東康幸
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第18回研究発表会
  • 発表場所: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県下野市）
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-11
• [学会発表] ERα-ERRα協働作用における DNA ホルモン応答配列を繋ぐスペーサー間隔の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松島 綾美 、劉 暁輝 、池田 伸 、下東 康幸
  • 学会等名: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県下野市）
  • 発表場所: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県下野市）
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-11
• [学会発表] ビスフェノール活性に必須なエストロゲン受容体のダイマー化構造要因 (2015)
  • 著者名/発表者名: 崎戸沙耶、藤山明菜、劉 暁輝、松島綾美、下東康幸
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第18回研究発表会
  • 発表場所: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県下野市）
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-11
• [学会発表] 遺伝子への影響から行動異常まで見えてきたビスフェノールＡ暴露マウスの悪作用メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉山真季子、松島綾美、元松雄大、松山祐昂、梶山祥太、亀田朋典、斎藤辰弥1、内村恵梨子、松尾文香、劉 暁輝、下東美樹、下東康幸
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第18回研究発表会
  • 発表場所: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県下野市）
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-11
• [学会発表] PA暴露マウスの低活動性症状は雌雄で異なる遺伝子が原因である (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉山真季子、松島綾美、元松雄大、松山祐昂、梶山祥太、亀田朋典、斎藤辰弥、内村恵梨子、松尾文香、劉 暁輝、下東美樹、下東康幸
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第18回研究発表会
  • 発表場所: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県下野市）
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-11
• [学会発表] 内分泌撹乱化学物質を受容するヒト核内受容体リガンド結合ドメインの二次構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松山 祐昂、西村 裕一 、劉 暁輝 、松島 綾美 、下東 康幸
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第18回研究発表会
  • 発表場所: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県下野市）
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-11
• [学会発表] ビスフェノールＡ暴露によるショウジョウバエ核内遺伝子mRNAへの影響解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松尾文香、佐藤俊介、梅野翔太郎、木村僚子、徳丸飛鳥、劉 暁輝、松島綾美、下東美樹、下東康幸
  • 学会等名: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県下野市）
  • 発表場所: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県下野市）
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-11
• [学会発表] エストロゲン関係受容体の協働作用によりビスフェノールの低用量効果が生まれる分子メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 劉 暁輝 、池田 伸 、松島 綾美、下東 康幸
  • 学会等名: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県下野市）
  • 発表場所: 平塚市中央公民館（平塚市）
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-11
• [学会発表] 有害化学物質・ビスフェノールと核内受容体との構造機能相関解析研究 Structure-function studies between the hormone-disrupting chemical bisphenols and the nuclear receptors (2015)
  • 著者名/発表者名: 松島綾美
  • 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: 戸ポートアイランド（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] エストロゲン受容体-エストロゲン関連受容体の協働的転写活性増強にDNAホルモン応答配列間スペーサー領域が及ぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松島綾美、劉暁輝、池田伸
  • 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（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] 核内受容体ERおよびERRの協働作用による転写活性増強の分子メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 劉暁輝、池田伸、松島綾美、下東康幸
  • 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（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] ヒト核内受容体リガンド結合ポケット底部のβストランド数を違えた構造構築とリガンド結合の多様性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松山祐昂、劉暁輝、西村裕一、松島綾美、下東康幸
  • 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（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] 視交叉上核神経ペプチドが誘導する雌雄で異なるマウス概日行動の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉山真季子、元松雄大、梶山祥太、亀田朋典、斎藤辰弥、内村恵梨子、松尾文香、劉暁輝、松島綾美、下東美樹、下東康幸
  • 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（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] エストロゲン受容体の受容体活性化におけるホモダイマー化の構造要因 (2015)
  • 著者名/発表者名: 崎戸沙耶、藤山明菜、劉暁輝、松島綾美、下東康幸
  • 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（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] 低活動性症状と多動性症状ショウジョウバエにおける神経ペプチドPDF mRNA 遺伝子の発現解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 徳丸飛鳥、松尾文香、梅野翔太郎、松山祐昴、中村将行、住吉美保、劉暁輝、松島綾美、下東美樹、下東康幸
  • 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（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] エストロゲン関係受容体間に内分泌撹乱物質ビスフェノールＡが巻き起こす新奇な協働効果 Novel synergic effects induced between the estrogen and estrogen-related receptors by an endocrine-disrupting chemical bisphenol A (2015)
  • 著者名/発表者名: 松島綾美
  • 学会等名: 日本生化学会九州支部設立百周年記念講演会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス稲盛財団記念会館（福岡市）
  • 年月日: 2015-11-27 – 2015-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] Comprehensive structural analysis of the nociceptin ORL1 receptor by means of virtual and experimental Ala-scanning combined methods (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayami Matsushima, Hirokazu Nishimura, Xiaohui Liu,Yuuki Takesue, Yutaka Matsuyama, Yasuyuki Shimohigashi
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚市中央公民館（平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-18
• [学会発表] Expression analysis of neuropeptide PDF mRNA in the hypoactive and hyperactive fruit fly Drosophila melanogaster (2015)
  • 著者名/発表者名: Asuka Tokumaru, Ayaka Matsuo, Shotaro Umeno, Yutaka Matsuyama, Masayuki Nakamura, Miho Sumiyoshi, Xiaohui Liu, Ayami Matsushima, Miki Shimohigashi, Yasuyuki Shimohigashi
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚市中央公民館（平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-18
• [学会発表] Do the Estrogen Receptors Function as a Homodimer? Experimental Validation of Homodimerization by Inhibitory Peptides (2015)
  • 著者名/発表者名: Saya Sakito, Xiaohui Liu, Akina Fujiyama, Ayami Matsushima, Yasuyuki Shimohigashi
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚市中央公民館（平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-18
• [学会発表] SCN circadian rhythm signal transduction neuropeptides evoke hypoactive phenotype differently in male and female mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Makiko Sugiyama, Yudai Motomatsu, Yutaka Matsuyama, Shouta Kajiyama, Tomonori Kameda, Tatsuya Saito, Eriko Uchimura, Xiaohui Liu, Ayami Matsushima, Yasuyuki Shimohigashi
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚市中央公民館（平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-18
• [学会発表] Comparative analyses of the ligand binding domain secondary structures of human nuclear receptors (2015)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Matsuyama, Hirokazu Nishimura, Xiaohui Liu, Ayami Matsushima, Yasuyuki Shimohigashi
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚市中央公民館（平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-18
• [学会発表] Protein constitutive peptide fragments to inhibit protein-protein interaction: Inhibitory peptides as molecular probe for clarification of human nuclear receptor activation mechanism (2015)
  • 著者名/発表者名: Xiaohui Liu, Miki Shimohigashi, Ayami Matsushima, Yasuyuki Shimohigashi
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚市中央公民館（平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-18
• [学会発表] ERRホモダイマーが協働して増強されるビスフェノールＡのERαを介したエストロゲン様活性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 劉 暁輝、池田 伸、松島綾美、下東康幸
  • 学会等名: 平成27年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学箱崎キャンパス（福岡市）
  • 年月日: 2015-05-16 – 2015-05-17
• [学会発表] ビスフェノールＡ食餌ショウジョウバエが示す多動性症状と時計遺伝子発現パターンの変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松尾文香、梅野翔太郎、徳丸飛鳥、中村将行、住吉美保、劉 暁輝、松島綾美、下東美樹、下東康幸
  • 学会等名: 平成27年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学箱崎キャンパス（福岡市）
  • 年月日: 2015-05-16 – 2015-05-17
• [学会発表] 雌雄で異なる概日性神経ペプチド遺伝子が誘導するビスフェノールＡ暴露マウスにおける低活動性症状 (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉山真季子、梶山祥太、亀田朋典、斎藤辰弥、内村恵梨子、元松雄大、劉暁輝、松島綾美、下東美樹、下東康幸
  • 学会等名: 平成27年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学箱崎キャンパス（福岡市）
  • 年月日: 2015-05-16 – 2015-05-17
• [学会発表] エストロゲン受容体ＥＲβ型の受容体活性化に必須なホモダイマー化の構造要因 (2015)
  • 著者名/発表者名: 崎戸沙耶、藤山明菜、劉暁輝、松島綾美、下東康幸
  • 学会等名: 平成27年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学箱崎キャンパス（福岡市）
  • 年月日: 2015-05-16 – 2015-05-17
• [備考] 構造機能生化学研究室（研究室ホームページ）
  • URL: http://lsfb.scc.kyushu-u.ac.jp