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2016 年度 実績報告書

健康長寿食を支える抗酸化物質の根拠不在な生体内活性の革新的解析法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 26282025
研究機関九州大学

研究代表者

藤村 由紀  九州大学, 先端融合医療レドックスナビ研究拠点, 准教授 (20390304)

研究分担者 兵藤 文紀  九州大学, 先端融合医療レドックスナビ研究拠点, 准教授 (10380693)
早川 英介  沖縄科学技術大学院大学, その他の研究科, 研究員 (20739809)
瀬戸山 大樹  九州大学, 大学病院, 助教 (30550850)
三浦 大典  九州大学, 先端融合医療レドックスナビ研究拠点, 准教授 (40532627)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード抗酸化活性 / レドックス / 質量分析イメージング / 緑茶カテキン / 代謝 / 酸化ストレス / 磁気共鳴画像診断
研究実績の概要

本研究では、レドックス分子イメージング法DNP-MRIにより、生体内レドックスの特異的代謝反応を非侵襲的に捉えると共に、関連代謝やそれらを制御する抗酸化食品成分の影響を質量分析イメージング法MSIにより可視化することを試みた。

①興味分子の高感度可視化に向けたMSI技術先鋭化:約80種類のマトリックス候補化合物からなるライブラリーと約300種類の生体代謝物の総当たり MALDI-MS 測定を行なった結果、大半の候補化合物が複数の代謝物をイオン化できたが、構造的特徴により、劇的にイオン化効率の変化を示した。また、主骨格によってイオン化できる化合物クラスが変化する傾向も認められた。さらに、アミノ酸・塩基・糖など、これまで MALDI ではイオン化が極めて難しかった化合物を高感度でイオン化可能なマトリックスの開発にも成功した。担ガンマウスの腫瘍組織において、DNP-MRI による in vivo レドックス状態の画像化と共に、見出されたマトリックスを用いてレドックスプローブと代謝物群の局在の畳重解析が可能となった。さらに、Energy Charge や GSSG/GSH など機能的指標の同時画像化も可能となった。

②生体内レドックス-生体成分-食品成分間の潜在的関係性:代表的抗酸化活性成分の緑茶カテキンを担ガンマウスに投与後、DNP-MRI により腫瘍組織における in vivo レドックス状態を検証した。その結果、投与15分から3時間後までは、腫瘍組織のレドックス状態に有意な変化は認められなかった。また、腫瘍組織抽出物を汎用的抗酸化活性評価法(ORAC・TAC)に供したところ、同様に有意な変動は観察されなかった。一方、緑茶カテキンや緑茶抽出物自身は高い ORAC・TAC 値を示したことから、緑茶カテキンは生体外の結果とは違って生体内では直接的に抗酸化活性を示さない可能性が示された。

現在までの達成度 (段落)

28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

28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

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] A Chemometrics-driven Strategy for the Bioactivity Evaluation of Complex Multicomponent Systems and the Effective Selection of Bioactivity-predictive Chemical Combinations2017

    • 著者名/発表者名
      Fujimura Y, Kawano C, Maeda-Murayama A, Nakamura A, Koike-Miki A, Hayakawa E, Ishii T, Yukihira D, Wariishi H, and Miura D.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spatially resolved metabolic distribution for unraveling the physiological change and responses in tomato fruit using matrix-assisted laser desorption/ionization-mass spectrometry imaging (MALDI-MSI)2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura J, Morikawa-Ichinose T, Fujimura Y, Hayakawa E, Takahashi K, Ishii T, Miura D, Wariishi H.
    • 雑誌名

      Anal. Bioanal. Chem.

      巻: 409 ページ: 1697-1706

    • DOI

      10.1007/s00216-016-0118-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-invasive evaluation of atopic dermatitis based on redox status using in vivo dynamic nuclear polarization magnetic resonance imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Eto H, Tsuji G, Chiba T, Furue M, Hyodo F.
    • 雑誌名

      Free Radic. Biol. Med.

      巻: 103 ページ: 209-215

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2016.12.043

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] MSIdV: a versatile tool to visualize biological indices from mass spectrometry imaging data2016

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa E, Fujimura Y, Miura D.
    • 雑誌名

      Bioinformatics

      巻: 32 ページ: 3852-3854

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btw548

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] カテキンシグナリングならびにイメージングの基礎2016

    • 著者名/発表者名
      藤村由紀・立花宏文
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 54 ページ: 674-680

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Development of an Integrated Proteomic and Metabolomic Imaging Technique using MALDI-MS2017

    • 著者名/発表者名
      Maeda-Murayama A, Yamaguchi A, Fujimura Y, Wariishi H, and Miura D.
    • 学会等名
      ASMS Sanibel Conference on Peptidomics
    • 発表場所
      Clearwater Beach, Florida
    • 年月日
      2017-01-19 – 2017-01-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening and Synthesis of MALDI Matrix towards Phosphopeptidomics2017

    • 著者名/発表者名
      Kawano C, Ishii T, Fujimura Y, Shindo M, Wariishi H, and Miura D.
    • 学会等名
      ASMS Sanibel Conference on Peptidomics
    • 発表場所
      Clearwater Beach, Florida
    • 年月日
      2017-01-19 – 2017-01-22
    • 国際学会
  • [学会発表] メタボロミクス技術を食品の機能性研究にどうやって活かすか?2016

    • 著者名/発表者名
      藤村由紀
    • 学会等名
      崎大学大学院農学工学総合研究科 食の科学ユニット講演会
    • 発表場所
      宮崎市
    • 年月日
      2016-11-28 – 2016-11-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 異なる質量分析システムを用いた緑茶代謝物プロファイリング2016

    • 著者名/発表者名
      藤村由紀・河野ちひろ・村山彩花・三木晶琴・石井孝典・行平大地・早川英介・立花宏文・割石博之・三浦大典
    • 学会等名
      第32回茶学術研究会・講演会・第13回日本カテキン学会年次学術大会合同大会2016
    • 発表場所
      静岡市
    • 年月日
      2016-10-27 – 2016-10-28
  • [学会発表] 質量分析メージングによる高精度病態評価および生体応答解析2016

    • 著者名/発表者名
      藤村由紀
    • 学会等名
      KRIワークショップ5
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2016-10-21 – 2016-10-21
    • 招待講演
  • [学会発表] 簡便高感度かつ再現性の高いMALDI-MSI試料調製法の確立2016

    • 著者名/発表者名
      村山布紗・一瀬智美・藤村由紀・山崎雄三・割石博之・三浦大典
    • 学会等名
      第10回メタボロームシンポジウム
    • 発表場所
      鶴岡市
    • 年月日
      2016-10-19 – 2016-10-21
  • [学会発表] In situ metabolomicsに向けたMALDI用新規マトリックスの開発2016

    • 著者名/発表者名
      石井孝典・行平大地・早川英介・藤村由紀・割石博之・新藤充・三浦大典
    • 学会等名
      第10回メタボロームシンポジウム
    • 発表場所
      鶴岡市
    • 年月日
      2016-10-19 – 2016-10-21
  • [学会発表] 多検体迅速病態評価に向けた代謝物プロファイリング技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      三木晶琴・藤村由紀・石井孝典・中村純也・河野ちひろ・新藤充・割石博之・三浦大典
    • 学会等名
      第10回メタボロームシンポジウム
    • 発表場所
      鶴岡市
    • 年月日
      2016-10-19 – 2016-10-21
  • [学会発表] 緑茶代謝物プロファイリングでのLC-MSとMALDI-MSデータの比較2016

    • 著者名/発表者名
      村山彩花・藤村由紀・河野ちひろ・三木晶琴・割石博之・三浦大典
    • 学会等名
      第10回メタボロームシンポジウム
    • 発表場所
      鶴岡市
    • 年月日
      2016-10-19 – 2016-10-21
  • [学会発表] MALDI-MS代謝物プロファイリングによる緑茶の抗酸化活性評価2016

    • 著者名/発表者名
      河野ちひろ・藤村由紀・村山彩花・石井孝典・三木晶琴・行平大地・早川英介・割石博之・三浦大典
    • 学会等名
      第10回メタボロームシンポジウム
    • 発表場所
      鶴岡市
    • 年月日
      2016-10-19 – 2016-10-21
  • [学会発表] 緑茶カテキンのシグナリングとイメージングの基礎2016

    • 著者名/発表者名
      藤村由紀
    • 学会等名
      第9回トランスポーター研究会九州部会
    • 発表場所
      宮崎市
    • 年月日
      2016-10-01 – 2016-10-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品の特性を可視化する質量分析イメージングによるニュートリメトリクス2016

    • 著者名/発表者名
      藤村由紀
    • 学会等名
      第12回レドックス・ライフイノベーションシンポジウム
    • 発表場所
      熊本市
    • 年月日
      2016-08-18 – 2016-08-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Visualization of leaf glucosinolate distribution by mass spectrometry imaging in Arabidopsis2016

    • 著者名/発表者名
      Ichinose T, Fujimura Y, Nakaya S, Yamazaki Y, Nakamura J, Wariishi H, and Miura D.
    • 学会等名
      13th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2016-07-22 – 2016-07-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure-Property Relationship and Strategic Synthesis of MALDI Matrix for Low-Molecular-Weight Metabolites Analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Miura D, Ishii T, Fujimura Y, Hayakawa E, Wariishi H, and Shindo M.
    • 学会等名
      64th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
    • 発表場所
      San Antonio, Texas
    • 年月日
      2016-06-05 – 2016-06-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Sample Preparation Method for Visualizing Global Endogenous Metabolites by Mass Spectrometry Imaging in Arabidopsis2016

    • 著者名/発表者名
      Ichinose T, Fujimura Y, Nakaya S, Yamazaki Y, Nakamura J, Hayakawa E, Wariishi H, and Miura D.
    • 学会等名
      64th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
    • 発表場所
      San Antonio, Texas
    • 年月日
      2016-06-05 – 2016-06-09
    • 国際学会
  • [学会発表] New Approach Analyzing Food Functionality using MALDI-MS-based Metabolic Profiling Technique: Evaluation of Green Tea Extracts2016

    • 著者名/発表者名
      Kawano C, Fujimura Y, Maeda-Murayama A, Hayakawa E, Ishii T, Wariishi H, and Miura D
    • 学会等名
      64th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
    • 発表場所
      San Antonio, Texas
    • 年月日
      2016-06-05 – 2016-06-09
    • 国際学会
  • [学会発表] メタボロミクスが切り拓く食品分析の新たなソリューション2016

    • 著者名/発表者名
      藤村由紀
    • 学会等名
      第111回日本食品衛生学会学術講演会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-05-19 – 2016-05-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 質量分析イメージングによる生物学的インデックス可視化ツールの開発2016

    • 著者名/発表者名
      早川英介・藤村由紀・三浦大典
    • 学会等名
      第64回質量分析総合討論会
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2016-05-18 – 2016-05-20
  • [学会発表] In situ metabolomicsに向けた新規MALDIマトリックス開発2016

    • 著者名/発表者名
      三浦大典・石井孝典・行平大地・藤村由紀・割石博之・新藤充
    • 学会等名
      第64回質量分析総合討論会
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2016-05-18 – 2016-05-20
  • [学会発表] マトリックス・スクリーニングに基づいたMALDI-MS技術の食品機能性評価への応用:緑茶抽出物の代謝物プロファイリング2016

    • 著者名/発表者名
      藤村由紀・河野ちひろ・村山(前田)彩花・早川英介・石井孝典・割石博之・三浦大典
    • 学会等名
      第64回質量分析総合討論会
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2016-05-18 – 2016-05-20

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公開日: 2018-01-16  

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