Can plant-derived proteoglycans replace animal-derived proteoglycans?

植物蛋白多糖可以替代动物蛋白多糖吗？

• 批准号: 22K05508
• 负责人: 野村 義宏
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05508/
• 关键词: アラビノガラクタン-プロテイン; プロテオグリカン; 表皮角化細胞; 真皮線維芽細胞; ヒアルロン酸; 植物由来プロテオグリカン; 動物由来プロテオグリカン; 光老化

植物に含まれるアラビノガラクタン-プロテイン(AGP)は植物プロテオグリカンでありコアタンパク質にヒドロキシプロリン(Hyp)をもちガラクトースおよびアラビノースからなるアラビノガラクタン(AG)の分岐鎖が結合した構造をとる。AGPは植物の分化や成長に関わる生理機能を有することが知られておりイオン交換クロマトグラフィーを用いて植物から分離されていた。しかし、従来の方法ではAGPとAGを完全に分離することが困難であった。本年度の研究では、疎水クロマトグラフィーによってアラビアゴムからAGを除いたAGPを分画し、皮膚細胞に対する影響について検討を行った。飽和食塩水に溶解したアラビアガムを疎水性担体に吸着させ、塩濃度を段階的に低くした溶液で溶出することでAGP分画物を得た。イオン交換クロマトグラフィーに比べ、疎水クロマトグラフィーはより効率的にAGPを分離できる可能性が示唆された。次に、ヒト表皮角化細胞(HaCaT)と真皮線維芽細胞(HFB)へAGPおよびPGを添加し、遺伝子発現量およびヒアルロン酸(HA)産生量への影響について検討した。HFBへのAGP添加では、HA産生が高くなることが確認できた。HaCaTへのAGP添加では、HA合成酵素の遺伝子(HAS2)の発現増加およびHAの産生量が増加することを確認した。よって、AGPは皮膚のHA量を増加させて皮膚水分量を改善する可能性が示唆され、これらの研究結果をファンクショナルフード学会に発表し、学会誌に投稿した。動物由来プロテオグリカン(PG)に関する研究は、サメ頭部軟骨、シャケ氷頭、クジラ鼻軟骨、豚気管軟骨からPGを調製し、その構造の違いを検討した。水生動物由来のPGに結合しているグリコサミノグリカン(GAG)は、陸生動物由来PGに比べ硫酸化度が高い特徴を明らかにした。これらの結果を学会発表ならびに論文投稿の準備をしている。

The structure of the differential lock of the plant including the AGP (AGP) and the Hyp (AG) is discussed. AGP plant differentiation and growth related physiological functions, such as knowledge exchange, plant isolation, etc. It is difficult to separate the two groups. This year's study examined the effects of AGP and skin cells on skin cells. Saturated water is dissolved in aqueous media, adsorbed in aqueous media, and dissolved in aqueous solutions of varying concentrations. The possibility of AGP separation is shown in the table below. In addition, the effects of the addition of AGP and PG on the production of epidermal keratinocytes (HaCaT) and dermal fibroblasts (HFB) and the production of hyaluronic acid (HA) were investigated. HFB AGP, HA The addition of AGP to HaCaT confirmed the increase in the production of HA synthase (HAS2) and the increase in HA production. The results of this study were presented in the Journal of the American Academy of Sciences. The study of animal origin and development of PG was conducted to investigate the modulation of PG and other structural abnormalities in head cartilage, nasal cartilage and ductal cartilage. Aquatic animal origin PG binding to the medium, terrestrial animal origin PG sulfation higher than the characteristics of the medium The results of this paper will be presented to the Society and prepared for submission.

项目成果

アラビノガラクタン-プロテインの皮膚細胞への有用性

阿拉伯半乳聚糖蛋白对皮肤细胞的益处

• 发表时间: 2023
• 作者: 那須さくら;笹木友美子;原真佐夫;渡部睦人;野村義宏
• 通讯作者: 野村義宏