2014 Fiscal Year Annual Research Report
食品成分のプロテインチロシンホスファターゼ１Ｂの阻害を介した抗糖尿病作用の解析
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14J11349
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
前田 歩海 神戸大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / インスリン抵抗性 / サフラン / サフラナール / プロテインチロシンホスファターゼ1B |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2型糖尿病はインスリン分泌の低下とインスリン抵抗性が主因となって起こる代謝異常症であり、プロテインチロシンホスファターゼ1Bはインスリンシグナリングを負に制御することでインスリン抵抗性を惹起する。PTP1B阻害活性を有する食品成分は、既存の糖尿病治療薬が抱える副作用等の問題点を解決する新規な抗糖尿病食品としてその応用が期待されている。
１ 現在までに申請者がPTP1B阻害活性を有することを明らかにしたサフラン中のPTP1B阻害活性成分の同定を行った。サフランをヘキサン、クロロホルム、メタノール、水で段階的に抽出し、各画分のPTP1B阻害活性を測定したところ、ヘキサンおよびクロロホルム画分において阻害活性が認められた。そこで、クロロホルム画分をGC/MSで解析したところ、サフランの主香気成分であるサフラナールが同定され、濃度依存的にPTP1Bを阻害することを明らかにした。また、サフラナールはグルタチオン存在下においてもPTP1Bを阻害した。
２ 阻害機構として共役不飽和アルデヒド構造を持つサフラナールがPTP1Bの活性中心であるシステイン残基の反応性SH基とマイケル付加反応する分子機構が推定されたため検証を行ったところ、サフラナールとのインキュベートによりPTP1Bの反応性SH基の減少と、カルボニル基の生成が観察された。さらに、グルタチオンとのモデル反応物を解析することで、システイン残基のSH基とサフラナールがマイケル付加体を形成することが確認できた。
３ C2C12筋肉細胞を用いて細胞内におけるサフラナールの効果を検証したところ、サフラナールは濃度依存的にインスリンシグナリングを活性化することが明らかとなった。
以上の結果より、サフランおよびサフラナールは糖尿病を改善する新たな機能性食品，または治療薬として応用できる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
PTP1B阻害活性を有する食品素材を探索し、その活性成分を同定した。また、分子メカニズムの解析を行い、推察されたメカニズムを裏付ける結果を得た。
したがって、当初の計画をおおむね遂行できたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
食品成分を培養筋肉細胞に添加し、グルコース輸送体 (GLUT4) の細胞膜への移行およびグルコースの取り込み能などの細胞応答を検証する。食品成分の細胞内での作用について検討を行ったのち、マウスを用いて生体内における抗糖尿病作用について検証を行う。
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Research Products
(2 results)
