2021 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of the molecular mechanism how zinc deficiency is associated with IBD
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19H02883
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
神戸 大朋 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (90303875)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 高嶺 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (70346104)
高橋 正和 福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (80315837)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 亜鉛欠乏 / 炎症性腸疾患 / アルカリフォスファターゼ / 亜鉛吸収促進因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年までの解析から、亜鉛欠乏がIBDの発症や憎悪に関わる分子メカニズムとして、腸内のグラム陰性菌由来のLPSやポリリン酸のリン酸基の加水分解できる活性が、亜鉛欠乏状態では低下してしまい、結果、その毒性が低減化されないためことが考えられたが、これまでに、これら反応に腸型アルカリフォスファターゼIAPに加え、TNAPとENPP3が関与する可能性をみいだしてきた。亜鉛十分あるいは欠乏の条件で、CaCo2細胞培養液にLPSやポリリン酸を添加してIL-6、IL-8およびTNFα産生をELISAや定量PCRにより評価しているが、現時点では有意な差を見いだせておらず、引き続き検討を続けている。また、CaCo2細胞において、LPSの受容体であるTLR4の発現が低いことが考えられたため、TLR4過剰発現株の樹立を試みた。恒常的な過剰発現株の樹立が困難であったため、現在、Tet-On 3G Inducible Expression Systems（Clontech Laboratories社）を使用してTLR4を誘導発現できる株の樹立を試みている。同時に、IAPやTNAPを同時に活性消失させることが可能となる亜鉛輸送体ZNT5-6とZNT7の二重欠損CaCo2細胞株を樹立した。さらに、IBDの解析に魚類が使用されている論文が存在することに着目し、同様にZNT5-6とZNT7の二重欠損の影響を個体レベルで解析するため、両亜鉛輸送体複合体を欠損させたメダカについても樹立した。現在、これら新たなツールを使用して解析を進めている。
本解析と並行して、亜鉛吸収増強因子の探索も進めた結果、消化管上皮細胞での亜鉛吸収に必須の役割を果たすZIP4の発現を増強する７種の抽出物・化合物の同定に成功した。その中の２つには、ポジティブコントロールで使用した既知の増強因子であるソヤサポニンBbと同等あるいはそれよりも強い活性がみとめられた。また、これら活性は、熱処理等によっても消失しなかった。現在、各種クロマトグラフィーを使用して活性化合物の単離を進めている。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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