Research Projects

• 基盤研究(C), 01 Apr. 2019 - 31 Mar. 2023, 19K11790, ヒスタミンに起因するアレルギー様食中毒防止に資する食用植物成分の探索, 菊崎 泰枝; 小倉 裕範; 新田 陽子, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奈良女子大学, 4290000, 3300000, 990000, 毎年のように給食施設等で発生しているヒスタミンに起因するアレルギー様食中毒は、ヒスタミンが熱に安定であることから加熱調理によって防ぐことができない。ヒスタミン蓄積は、食品付着菌由来のヒスチジン脱炭酸酵素（HDC）の作用により食品中のヒスチジンがヒスタミンに変換されることによって起こり、その防止策としてはHDCの阻害およびヒスタミン生成菌の増殖抑制が挙げられる。本研究は長年食習慣のある安全な食用植物からヒスタミン生成抑制作用を持つ植物を見出し、分子レベルで有効成分を明らかにすることを目的としている。昨年度までに、フトモモ科香辛料のクローブを塩化メチレン、70％含水アセトンで順次抽出し、後者を酢酸エチル可溶部と水溶部に分画し、強いヒスタミン生成菌増殖抑制効果を示した酢酸エチル可溶部をさらに分画して、エラジタンニンおよびガロタンニンを含む画分に強い抗菌活性を認めた。本年度、抗菌活性画分をさらに各種カラムクロマトグラフィで精製し、2種のタンニンを単離・構造決定した。これまでにHDC阻害活性成分として単離した9種のタンニンを合わせてモルガン菌に対する抗菌活性を測定したところ、最小阻止濃度は10～20マイクロモルであることが明らかとなった。HDC阻害活性では、分子内のガロイル基の個数や結合位置が活性の強さに影響を与えたが、抗菌活性の強さには大きな影響がないことが示唆された。今年度の研究結果より、クローブに含まれるタンニンは、HDCの阻害活性とヒスタミン生成菌の増殖抑制活性を合わせ持ち、クローブのヒスタミン産生抑制作用に寄与していることが推察された。, kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2018, 15K00815, Inhibition of the extracellular export of mature IL-1beta by spice extracts, Ogura Yasunori; KIKUZAKI Hiroe, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Nara Women's University, 4290000, 3300000, 990000, We have found that extracts of 4 spices, i.e. Chinese pepper, cinnammon, Chinese star anise and clove inhibit secretion of IL-1beta from macrophages without affecting either of activation of caspase-1, cleavage of pro-IL-1beta or activation of GSDMD. This finding suggested that the extract of these spices inhibits the extracellular transport of mature IL-1beta at the downstream of GSDMD.
  We then tested the activity of tanninc acid on the IL-1beta secretion because all these spices were speculated to contains gallotannin. As a result, we have confirmed that commercially available tannic acid specimens has the same activity as the extracts of the spices, but 1,2,3,4,6-pentagalloyl glucose does not. This suggested that a certain molecular species containing galloyl glucose may specifically inhibit the extracellular transport of mature IL-1beta., kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 2011 - 2013, 23590513, Searching the ligands of NLRP3 and NLRC4, OGURA Yasunori, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Nara Women's University, 5200000, 4000000, 1200000, In this proposal, I have aimed to identify the ligands of NLRP3 and NLRC4 proteins, which are regulators of the inflammatory caspase, caspase-1. Although I could not accomplish the final goal within the period, on the process of analysing the mechanism of the NLRP3 activation, I have gotten important progress to approach the signaling pathway that NLRP3 mediates; namely, (1) the NLRP3 activation coincides with the increase of intracellular ceramide; (2) chloride ions play an important role in the NLRP3 activation; (3) the extract from Zanthoxylum bungeanum inhibits the extracellular transport of the mature IL-1beta peptide., kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 2010 - 2012, 22590396, Analysis of new NLRP3 activation passway by Vibrio cholerae, NAKASONE Noboru; SUZUKI Toshihiko, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, University of the Ryukyus, 3900000, 3000000, 900000, The purpose of this study is to isolate a MyD88/Trif independent NLRP3 activator from Vibrio cholerae O1 and clarified the signaling passway . We usedseveral factors of V.cholerae for the purpose, and we found that the hemolysin (HlyA) is most possible factor in V. cholerae. We also found that other bacterial hemolysins did not show same phenomenon. However, we could not obtain the certificate evidences., kaken

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• 特定領域研究, 2009 - 2010, 21022042, 病原性ビブリオ属細菌による宿主炎症誘導機構, 鈴木 敏彦; 小倉 裕範, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 琉球大学, 13000000, 13000000, 本研究では、細胞外増殖性グラム陰性細菌であるビブリオ属病原細菌の感染と宿主炎症応答の分子機構を菌側・宿主側両面から包括的に理解することを目的としている。本年度は、新興感染症病原細菌の一つエロモナス属細菌の感染においてもカスパーゼ-1を介した炎症誘導が認められたことから、そのメカニズムを解析した。各種遺伝子欠損株を作成して解析することにより、エロモナス・ハイドロフィラ感染において、カスパーゼ-1活性化には3種類の細胞傷害性毒素が関与することが明らかになった。一方、これらの細胞傷害性毒素の作用により、いずれの場合もNLRP3インフラマソームを介したカスパーゼ-1の活性化が誘導されることがNLRP3欠損マクロファージを用いた解析で明らかになった。エロモナス・ベローニの感染では、細胞傷害性毒素がNLRP3を、菌が保有するIII型分泌装置がNLRP3/NLRC4両方の活性化を誘導することが示された。III型分泌装置はNLRC4を活性化すると報告されてきたが、研究代表者の解析によってIII型分泌装置の中にはNLRP3/NLRC4両方を活性化するものがあることが新たにわかった。また、カスパーゼ-1欠損マウス等を用いた感染モデルにおいて、欠損マウスでは腹腔内投与後の菌の臓器内増殖が抑制できないことも判明した。血清中のサイトカイン量を測定した結果、カスパーゼ-1欠損によりIL-18の産生が有意に減少した。したがって、エロモナス・ベローニ感染においてカスパーゼ-1活性化によるIL-18の産生が菌の排除に働くことが示唆された。, kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 2008 - 2010, 20599014, Isolation and identification of the NALP3- and IPAF-ligands, OGURA Yasunori, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, University of the Ryukyus, 4060000, 3400000, 660000, The NALP3 and IPAF proteins are known to induce inflammation. In this study, I attempted to identify the factors that directly activate NALP3 and IPAF. Although I could not isolate such factors during this period, I revealed many important features in the chemical process of the NALP3 activation. On the basis of these findings, I will continue searching the NALP3- and IPAF-ligands., kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (B)., 1998 - 2000, 10480170, Activin signal transduction and its regulation mechanisms, SUGINO Hiromu; OGURA Yasunori; NAKAMURA Takanori; TSUCHIDA Kunihiro; SUGINO Hiromu, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, University of Tokushima, 12000000, 12000000, In this term, we have identified novel regulatory proteins that control activin functions either intracellularly or extracellularly.
  (1) Intracellular control
  We have identified a mouse PDZ protein that interacts with the activin type IIA receptor (ActRIIA), which we named activin receptor-interacting protein 1 (ARIP1). By using yeast two-hybrid screening, we isolated a cDNA clone of ARIP1 from a mouse brain cDNA library. ARIP1 had one guanylate kinase domain in the NH_2-terminal region, followed by two WW domains and five PDZ domains (PDZ-1-5). ARIP1-short had a deletion in the NH_2-terminal region and lacked the guanylate kinase domain. Both forms interacted with ActRIIA through PDZ5. ARIP1 interacted specifically with ActRIIA among the receptors for the transforming growth factor β family. Interestingly, ARIP1 also interacted with Smad3. The mRNA of ARIP1 was more abundant in the brain than in other tissues. Overexpression of ARIP1 controled activin-induced and Smad3-induced transcription in activin-responsive cell lines. These findings suggest that ARIP1 has a significant role in assembling activin signaling molecules at specific subcellular sited and in regulating signal transduction in neuronal cells.
  (2) Extracellular control
  Follistatin is an activin-binding protein that prevents activin from binding to its receptors and neutralizes its activity. Follistatin also binds bone morphogenetic proteins (BMPs). In this study, we identified a novel follistatin-like protein from mouse. The mouse cDNA encoded most likely a mouse homologue of human FLRG.Whereas follistatin has three follistatin domains, FLRG possessed only two follistatin domains. Like follistatin, FLRG had higher affinity for activin than for BMP-2. The FLRG protein inhibited activin-induced and BMP-2-induced transcriptional responses in a dose-dependent manner. Ligand blotting using ^<125>I-activin revealed that the COOH-terminal region containing the second follistatin domain was able to bind activin. Our finding implies that cellular signaling by activin and BMPs is tightly regulated by multiple members of the follistatin family., kaken

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• 特定領域研究(A), 1999 - 1999, 11152228, 神経誘導におけるアクチビン/フォリスタチン系の役割, 杉野 弘; 小倉 裕範; 土田 邦博, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 徳島大学, 2800000, 2800000, 初期発生におけるアクチビン・フォリスタチン系の役割を明らかにするために、細胞内外におけるアクチビンの情報伝達系の制御機構を検討して次のような成果を得た。
  1.アクチビンII型受容体と相互作用する分子による制御
  最近、我々はアクチビンII型受容体の細胞内領域と結合する新規分子群ARIP(Activin Receptor Interacting Protein)を見いだした。その中の一つARIP1は脳に高い発現が認められ、5個のPDZドメインと2個のWWドメインを有していた。5個のPDZドメインの中で最もC末側に位置するドメインを介してアクチビン受容体と結合した。他のTGF-βファミリーのII型受容体やいずれのI型受容体とも結合しなかった。また、WWドメインとはアクチビン情報伝達分子であるSmad3と強く結合した。ラット海馬細胞の初代培養系で、ARIPはアクチビンII型受容体、Smad3及びシナプトタグミン(神経シナプス指標蛋白質)と共沈することから、アクチビン受容体とSmadがARIP1を介して神経シナプスにおいて複合体を形成して存在することを示している。この結果から、神経ネットワーク形成にアクチビンとその情報伝達系が深く関わっていることが考えられる。
  2.新アクチビン結合蛋白質の同定
  アクチビン結合蛋白質フォリスタチンには、3個の増殖因子結合モチーフ(フォリスタチンドメイン)が存在する。最近、我々はフォリスタチンドメインを2個しか持たない新規フォリスタチン様分子FSLP(Follistatin-like protein)を見いだした。FSLPは胎盤、副腎、肺、心血管系、精巣、卵巣などに広く分布していた。FSLPはC末側のフォリスタチンドメインを介してアクチビンと結合していることが分かった。発生過程における役割を検討するためにトランスジェニックマウスの作製を試みている。, kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (B)., 1998 - 1999, 10044298, Roles of activin/follistatin in neural induction, SUGINO Hiromu; OGURA Yasunori; TSUCHIDA Kunihiro, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, University of Tokushima, 4800000, 4800000, The aim of this project is to elucidate the roles of activin and follistatin in neural induction in embryogenesis. In this period, we have obtained the following findings.
  (1) Identification and characterization of a PDZ protein.
  We have identified a mouse PDZ protein that interacts with the activin type IIA receptor (ActRIIA), which we named ARIP1 (activin receptor interacting protein 1 ). By using yeast two-hybrid screening, we isolated a cDNA clone of ARIP1 from a mouse brain cDNA library. ARIPI had one guanylate kinase domain (Guk) in the NH2-terminal region, followed by two WW domains and five PDZ domains (PDZ1-5). ARIP1 interacted with ActRIIA through PDZ5. The COOH-terminal residues of ActRIIA (E-S-S-L) agree with a PDZ-binding consensus motif, and ARIP1 recognized the consensus sequence. ARIP1 interacts specifically with ActRIIA among the receptors for TGF-β family. Interestingly, ARIP1 also interacted with Smad3, which is an activin/TGF-β intracellular signaling molecule. The mRNA of ARIP1 was more abundant in the brain that in other tissues. Overexpressin of ARIP1 controls activin-induced and Smad3-induced transcription in activin-responsive cell lines. These findings suggest that ARIP1 has a significant role in assembling activin signaling molecules at specific subcellular sites and in regulating signal transduction in neuronal cells.
  (2) Characterization of a novel follistatin-like protein as an activin-binding protein.
  We have identified a novel follistatin-like protein in humans and mice, which was found to differ from known follistatin gene products. Follistatin has three follistatin domains that are presumed to be growth factor binding motifs. Both the human and mouse follistatin-like proteins possessed only two follistatin domains. Northen blotting revealed that mRNAs for the novel follistatin-like proteins were abundantly expressed in placenta, adrenal gland, lung, heart, pituitary, testis and ovary, tissues where activins are also abundantly expressed. The recombinant proteins were found to have an activin-bindig activity as revealed by coimmunoprecipitation analysis. Furthermore, the recombinant protein inhibited activin-induced transcriptional responses in activin-responsive cells I n a dose-dependent manner. Ligand blotting using ィイD1125ィエD1I-activin and GST-pull down analysis revealed that the second follistatin domain in the C-terminal region on the molecule was responsible for the activin-binding activity. In summary, we have identified a novel follistatin possessing activin-binding activity. Our finding implies that cellular signaling of activin is tightly regulated by multiple members of the follistatin family., kaken

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• 特定領域研究(A), 1998 - 1998, 10171225, 神経系誘導におけるフォリスタチンファミリーの役割, 杉野 弘; 小倉 裕範; 中村 隆範; 土田 邦博, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 徳島大学, 2300000, 2300000, 本研究では、初期発生におけるアクチビン-フォリスタチン系の解明を目的としている。本年度は特にアクチビンII型受容体と細胞内で相互作用する分子の同定と脳・神経系特異的に発現するアクチビン受容体の神経幹細胞.分化に伴う消長について検討を加え次のような成果を得た。
  1, アクチビンII型受容体と相互作用する分子の同定
  アクチビンII型受容体はリガンド結合能およびI型受容体のリン酸化活性をもつが、構造的に多様であり、これらの作用以外にさらに未知の機能を持つことが予想される。そこでIIA型受容体の細胞内領域と結合する分子を酵母2-ハイブリッド法により探索した。その結果、ARIP1を単離し、その構造を解析したところ、5個のPDZドメイン、2個のWWドメインおよび1個のグアニレートキナーゼドメインを有する分子であることが判明した。ARIP1はアクチビンIIA型受容体のC末端配列を認識して特異的に結合し、他のTGFβファミリーの受容体には結合しないことが分かった。また、ARIP1の過剰発現によりアクチビンの細胞内シグナル伝達が抑制された。神経系でのアクチビン作用の制御に関与していることが示唆された。
  2, 神経細胞特異的アクチビン受容体
  我々が先に同定した脳・神経系特異的アクチビンII型受容体ヴァリアント(IIAN型)のマウス神経系多分化能幹細胞MEB5の分化過程における発現を追跡した。その結果、IIAN型受容体は未分化状態のMEB5細胞では発現は認められなかったが、分化を誘導すると、神経細胞にのみその発現が認められ、アストロサイトやオリゴデンドロサイトには発現は観察されなかった。また、LIFによるMEB5細胞のアストロサイトへの分化誘導がアクチビンにより促進された。アクチビンが神経系細胞の分化と深く関わっていることが示唆された。, kaken

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• 2023 - 2023, Coinvestigator, 小学校家庭科の調理実習事前指導におけるSDGs実現に向けた食品安全教育の授業開発