2020 Fiscal Year Research-status Report
Systematic identification and characterization of essential drug-metabolizing enzyme toward establishment of platform for drug metabolism research in veterinary species
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20K06434
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
宇野 泰広 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 准教授 (90372276)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 浩史 昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (30191274)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 薬物代謝酵素 / 獣医動物種 / ゲノム / 遺伝子 / 次世代シーケンサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトでは重要な薬物代謝酵素であるチトクロムP450（CYP）やUDPグルクロン酸転移酵素（UGT）等に様々な分子種があり、各々の酵素機能や発現の違いが薬効や毒性の性差、年齢差、個体差や人種差をもたらす要因となることが知られている。一方、マウスやラットを除き、ウシ、ウマ、ヒツジ、ニワトリ等の多くの動物種では薬物代謝の研究は進んでおらず、責任酵素の同定すら不十分な状況である。そこで本研究は、獣医学の主な動物種で、薬物代謝の主要臓器である肝臓において様々な薬物代謝酵素の遺伝子発現を一網打尽に解析し、特徴的な酵素の機能解析を目指す。初年度は公共データベースの遺伝子発現データ（次世代シーケンサー、マイクロアレイ）を解析することにより、イヌ、ブタ、ネコ、ツパイの肝臓において高発現している薬物代謝酵素を同定することに成功し、これらの分子種を含むCYP、UGT、GST（Glutathione S-transferase）、NAT（N-acetyltransferase）、SULT (sulfotransferase）等の薬物代謝酵素について機能解析を行うべく、cDNAのクローニングとタンパク発現用プラスミドの調製を行っている。また一部の分子種については発現の組織特異性を調べるための定量PCR用のプライマーを設計し予備検討を行い、ヒト薬物代謝酵素との対応関係を調べるためにゲノム構造の解析を進めている。これらの解析を進めることにより、獣医学の主な動物種において主要な薬物代謝酵素の概要を包括的に明らかにし、これらの動物種での薬物代謝の研究基盤を構築できるものと期待される。
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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
当初予定していた肝臓で高発現している薬物代謝酵素の遺伝子の同定を主要な動物であるイヌ、ブタ、ネコ等で行い、機能解析の準備も順調に進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
既に同定した主要な薬物代謝酵素については、このままcDNAクローニング、遺伝子発現解析、タンパク質の発現および機能解析を進める。また、イヌ、ブタ、ネコ、ツパイ以外の動物種についても、遺伝子発現データを解析することにより肝臓で高発現している薬物代謝酵素を同定し機能解析を行う。
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| Causes of Carryover |
理由：大規模遺伝子発現解析の外注を予定していたが、一部のデータを公共データベースのデータで代用することが可能であったため。
使用計画：今後予定している大規模遺伝子発現解析の外注、更なる遺伝子および機能解析を行うために、次年度予算と合わせて適切に使用する。
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