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分野グループ・研究チームの紹介(ライフサイエンス)

ライフサイエンス5 渋谷研究チーム

各種疾患克服に向けた昆虫由来成分をシーズとした機能性・有効性探索研究

代表者について

氏名 渋谷 淳
所属研究機関 農学研究院
部門 動物生命科学部門
役職 教授
URL http://web.tuat.ac.jp/~tuatlvp/lvp/contact.ht…

外国人研究者について

氏名 Michael R. Kanost
所属研究機関 カンザス州立大学(米国)
部門 Department of Biochemistry & Molecular Biophysics
役職 Distinguished Professor
URL https://www.k-state.edu/bmb/department/direct…

氏名 Peixin Yang
所属研究機関 メリーランド医科大学(米国)
部門 Obstetrics, Gynecology and Reproductive Sciences
役職 准教授
URL http://medschool.umaryland.edu/facultyresearc…

研究者一覧

天竺桂 弘子(農学研究院・講師)、佐藤 幹(農学研究院・教授)、永岡 謙太郎(農学研究院・准教授)、西藤 公司(農学研究院・准教授)、齊藤 亜紀夫(工学研究院・准教授(テニュアトラック))

研究概要

昆虫は世界中に 110 万種類以上存在し、その種に特化した代謝系を持つ。昆虫が他種生物と異なる点として、ヒトが食糧として利用できない資源を利用可能であること、吸収成分を体内で濃縮できることが挙げられる。更にそれらの成分を動物が吸収しやすい形態にも変えることができる。我々はこれまでにラット甲状腺発がんモデルにおいて、カイガラムシ由来のラック色素での癌浸潤抑制作用を報告しており、これら昆虫由来成分の中には疾病に対して有効性のあるものが知られているが、昆虫由来物質の医薬品候補化合物としての単離や構造決定はほとんどなされていない。

本研究チームでは、先の研究により単離・構造決定に成功した抗癌作用および抗認知症作用を併せ持つナナフシ由来の新規化合物(特許申請中)について有機合成および構造改変を行い、更に活性が強い化合物を探索・合成し、医薬品候補として開発する。また、これらの化合物を鶏に摂取させ、鶏卵にその成分を移行させ、各種疾患予防の機能性食品としての開発も図る。

研究目的

癌や認知症は決定的な治療法もなく数年で死に至る難病である。高齢化社会を迎え患者数は年々増加しており、早期診断・治療・予防法の確立が急務である。更に、発達障害は生後影響が深刻であり、少子化が進む本邦では、次世代の疾患要因を与える母胎環境の整備に向けた予防的な取り組みが必須である。

これまでに、昆虫が持つ有用物質を効率的に探索できる手段を構築する目的で、本研究チームの天竺桂講師らは、昆虫の種類、食草、予測される体内成分およびその作用について紐付けしたデータベース(TUAT insecta)を開発し、更に標的とする昆虫を選出し、ナナフシから新規化合物の単離・構造決定に成功している。 本研究では、これら化合物の薬理作用の検証および有機合成・構造改変を行い、そのアウトプットとして機能性食品や、予防医学的な観点からの医薬品候補化合物としての開発を行う。さらに、単離・構造決定に成功した昆虫種以外でも有用成分を持つ昆虫種が存在することから、データベースから別の昆虫種を選出し、化合物の探索を行う。

研究計画

昆虫由来の有効性成分の探索、有効成分の有機合成、合成化合物を用いた各種疾患モデルに対する有効性探索、更に有効性を付加した機能性食品の開発を行う。

1. 昆虫由来の新規有用物質の探索・単離
2. 独自開発した「多環性化合物の合成法」を用いた単離・精製化合物の合成、構造改変
3. 代謝および内分泌機能に及ぼす機能性化合物の in vitro, in vivo 解析を用いた評価
4. 機能性化合物の病態への有効性評価
~ 神経発達障害、発がん・慢性臓器障害モデル動物を用いた評価検討 ~
5. 各種動物モデルによる薬理活性スクリーニングおよび治療評価
6. 機能性食品の開発に向けた試験研究 ~有効成分の鶏卵への移行に関する検証~

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