2020 Fiscal Year Annual Research Report
Influence of genetic background unique to the Japanese on metabolism and physiological activities of functional food components
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20H02933
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
中村 宜督 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (60324381)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 明子 佐賀大学, 医学部, 講師 (10330979)
増田 潤子 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 助教 (20424674)
佐藤 あやの 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 准教授 (40303002)
中村 俊之 岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (90706988)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 食品 / 生化学 / 代謝 / アルコール / 遺伝子 / ポリフェノール / アセトアルデヒド / イソチオシアネート |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題では、代表的な機能性食品成分であるケルセチンとイソチオシアネート（ITC）に注目して、日本人特有の遺伝的背景であるALDH2変異が機能性食品成分の代謝・生理機能に与える影響を明らかにすることを目的とした。以下に、本年度の具体的な成果を示す。
１）薬物代謝酵素活性が高い培養細胞肝臓モデル（マウスHepa1c1c7、ヒトHepG2）、培養細胞皮膚モデル（ヒトHaCaT）を用いて、第2相薬物代謝酵素（HO-1、NQO1、GCLCなど）、ALDHアイソザイム、核内転写因子（Nrf2、AhR）の遺伝子・タンパク質・酵素活性レベルでの誘導作用、RT-PCR、Western blotting、活性測定を含めた評価系を確立した。また、ケルセチンの腸内細菌代謝物や天然フェノール酸などにALDH活性増強作用やアセトアルデヒド毒性に対する保護作用を見出した。
２）ALDH活性低下モデルとして、ALDH1A1やALDH2のshRNAによる一過性ノックダウン株、CRISPR-Cas9系での遺伝子ノックアウト細胞株を樹立した。
３）LC-MS/MSを用いて、ケルセチン代謝物（グルクロン酸／硫酸抱合体及びフェノール酸異化物）のプロファイリング（同定・定量）法の確立を行った。
４）ALDH活性増強作用を有するITCのbenzyl ITCの細胞内蓄積量や生理活性を増強する方策として、多剤耐性機構の薬理的阻害法を新たに発見した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍のため、学生を含めた研究室内の活動が昨年度前半大きく制限されたため、実験を当初の予定の７割程度しか遂行できなかったため。また、遠隔地の共同研究者との研究打ち合わせ、実験指導もオンラインの非常に限定されたものしかできなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、以下の二点を中心に進める。
１）ALDH2活性低下による機能性表現型の変化を、第2相薬物代謝酵素とALDHアイソザイムの遺伝子発現誘導作用のRT-PCRや各酵素活性を含めた評価を用いて検討するだけでなく、転写因子の寄与をルシフェラーゼ安定発現株レポーターアッセーによる評価を行う。
２）エタノールやアセトアルデヒドを単回処理した際の内因性アルデヒドプロファイリングをUFPLC-DNPH法にて調査し、ALDH2活性低下による影響を解析する。続いて、機能性食品成分の前処理や共処理が、①細胞内アルデヒドプロファイル、②機能性食品成分自体の代謝、③食品成分の機能性表現型や代謝酵素遺伝子発現、それぞれがどのように変化するかを観察する。
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