腸管上皮に発現する新奇カプサイシン受容体の栄養科学的活用

肠上皮表达的新型辣椒素受体的营养科学利用

• 批准号: 18658052
• 负责人: 田中 俊之
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18658052/
• 关键词: カプサイシン; 受容体; 機能構造解析; 生理活性; タンパク質

トウガラシの辛み成分であるカプサイシンは、ヒト大腸癌由来の培養上皮細胞であるCaco-2細胞に作用し、そのタイトジャンクションを一時的に開放する作用を持つ。タイトジャンクションは、細胞間隙からの物質の透過吸収を制御しているため、腸管からの栄養吸収の制御剤としてカプサイシンを利用することが可能である。しかし、このカプサイシンによるタイトジャンクション開放のメカニズムは全くわかっていない。そこで、本研究では、Caco-2細胞に発現しているカプサイシン受容体をタイトジャンクション開放の開始点と考え、その構造機能解析とアッセイ系への活用を目的としている。今年度は、昨年度に引き続き、カプサイシン受容体のN末端細胞質領域にターゲットを絞り、その大量発現と精製を行い、核磁気共鳴(NMR)解析や結晶化などの構造解析を進めた。また、このN末端細胞質領域に含まれるアンキリンリピートドメインを固定化した樹脂を作製し、このドメインと相互作用するタンパク質や低分子化合物の単離・同定を検討している。一方、昨年度に引き続き、カプサイシン処理→カルシウムの流入→コフィリンの脱リン酸化→タイトジャンクションの開放という分子機構をより詳細に理解すべく、コフィリンのトランスフェクタントを用いた生理学的解析を行った。その結果、カプサイシン処理によってコフィリンの脱リン酸化が引き起こされ、更にタイトジャンクションタンパク質の分布やFアクチンの構造が変化することでタイトジャンクションが開放されることが明らかとなった。

辣椒素是辣椒中的辛辣成分，作用于 Caco-2 细胞（培养的源自人类结肠癌的上皮细胞），暂时打开其紧密连接。紧密连接控制细胞间隙物质的渗透和吸收，因此辣椒素可用作肠道营养吸收的调节剂。然而，辣椒素打开紧密连接的机制完全未知。因此，在本研究中，我们认为Caco-2细胞中表达的辣椒素受体是紧密连接打开的起点，旨在分析其结构和功能并将其用于检测系统。今年，我们继去年的基础上，重点关注辣椒素受体的N末端胞质区域，对其进行大量表达和纯化，并进行了核磁共振（NMR）分析和结晶等结构分析。此外，我们还创建了一种固定有包含在该N末端细胞质区域中的锚蛋白重复结构域的树脂，并且正在研究与该结构域相互作用的蛋白质和低分子量化合物的分离和鉴定。另一方面，从去年开始，我们使用cofilin转染子进行了生理分析，以更详细地了解辣椒素处理→钙流入→cofilin去磷酸化→紧密连接打开的分子机制。结果表明，辣椒素处理会导致丝切蛋白去磷酸化，进而改变紧密连接蛋白的分布和F-肌动蛋白的结构，导致紧密连接打开。