脳内生理活性物質代謝異常マウスの解析と脳機能保護食品の開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16580106
• Research Institution: The University of Shiga Prefecture
• Principal Investigator: 柴田 克己 滋賀県立大学, 人間文化学部, 教授 (40131479)
• Keywords: アミノ酸 / トリプトファン / キノリン酸 / キヌレン酸 / ビタミン / ニコチンアミド / 脳機能保護食品 / 認知障害

Research Abstract

本研究は,「寿命の限界まで脳を正常に機能させたい」という願望,すなわち「脳機能の保護に有効な食品の開発を目指す.タンパク質に約1%含まれるトリプトファンは必須アミノ酸でありビタミンのニコチンアミドの前躯体でもあるが,その代謝産物の一つであるキノリン酸(QA)がアルツハイマー病,エイズ痴呆症やてんかんなどの様々な脳神経疾患の発症の候補物質にあげられている.一方で,トリプトファン代謝産物の一つであるキヌレン酸(KA)はQAのアンタゴニストとして作用する.したがって,QAの生成を抑え,KAの生成を高めれば,脳を保護することが可能である.我々は,QAの生成と消去は,3-Hydroxyanthranilic and oxygenase, Aminocarboxymuconate-semialdehyde decarboxulase(ACMSD), Quinolinate phosphoribosyltransferaseによって,理論上支配されているが,ACMSD活性の変動がQA含量に影響を与えることを明らかにした.ACMSDはアミノカルボキシムコン酸セミアルデヒド→アミノムコン酸セミアルデヒドの反応を触媒する酵素であるため,ACMSD活性が高くなると,結果的に,アミノカルボキシムコン酸セミアルデヒドだから非酵素的に生成するQAの生成を抑えることになる.KAの生成と消去を支配する酵素は,Kynurenine 3-hydroxylaseとKynurenine aminoranferase(KAT)によって,理論上支配されているが,KAT活性によってKA含量が変動することを明らかにした.KATはキヌレニン+アラニン→KAの反応を触媒する.本年度は,ACMSD活性を高め,KAT活性を高める化学物質の検索が脳機能を保護する食品の開発につながることを明らかにすることができた.