硬蛋白質利用研究施設　皮革研究部門

硬タンパク質および関連生体高分子の構造と機能解析を基盤とした有用素材化技術、皮革等動物資源由来および関連物質の製造における新規利用に関する研究を行っている。

日本皮革技術協会の会長およびファンクショナルフィード学会の副会長を務めており、環境対応革に関連する事業、機能性素材の研究および啓蒙活動を行っている。

関係大学、公設試および企業との共同研究を積極的に展開しており、変形性関節症モデルマウスを用いた症状改善効果に関する研究、筋肉減少症モデルにおける筋肉量の改善に関する研究を実施している。また、科研費基盤研究B「筋拘縮型エーラス・ダンロス症候群の病態解明に基づくデルマタン硫酸の統合的理解」において、ノックアウトマウスの解析およびⅠ型コラーゲンとデコリンの相互作用に関する研究を行った論文が掲載された。

• 皮革関連事業

  経済産業省「環境対応革」事業に関連して、都立皮革技術センターおよび兵庫県工業試験所皮革指導所との共同研究を行い、皮革副産物利用に関する研究を行った。また、（株）ドクターウエルネス、旭陽化学工業（株）、スぺラファーマ（株）との共同研究でコラーゲンペプチドの機能解析を行った。

• 機能性食品や化粧品原料の効果・効能研究

  機能性食品の効果・効能を明らかにする目的で、動物モデルや細胞を用いて評価した。（株）TFYとの共同研究において、抽出エキスの光老化改善効果を明らかにした。

• 運動器疾患における機能性食品の効果に関する研究

  ダイドードリンコ（株）との共同研究において変形性関節症モデルを用いて機能性素材を評価した。変形性関節症改善効果を示す候補物質を新たに見出し、特許申請を行った。

• デコリン異常症に関する研究

  信州大学医学部古庄教授が獲得した科研費Aの分担研究者としてノックアウトマウスの作製と評価を担当した。その成果の一部を論文投稿し、収載された。

• 神経細胞周囲の細胞外マトリクス構成分子群における老化変性

  特定の神経細胞周囲にはペリニューロナルネット (PNN) と呼ばれる特徴的な細胞外マトリクス構造が形成される。PNNはヒアルロン酸 (HA) とコンドロイチン硫酸プロテオグリカン (CSPG) の凝集体であり、神経可塑性の低下に関わる。HAはその分子サイズにより多彩な機能をもつため、組織サンプルから微量のHAを単離しその分子量を解析する手法を確立した。この方法を用いて、PNNを構成するHAは、可溶性のHAに比べて分子量が高いことが分かった。さらに、PNN構成分子の老化に伴う変化を解析した。その結果、老齢脳ではHAとHAに結合するタンパク質が蓄積しており、これが加齢に伴う神経機能の低下に関わることが示唆された。

• 大脳皮質の発達における細胞外マトリクス分子の機能解析

  胎生期に神経幹細胞から神経細胞が生まれた後、脳表層へ向かって移動することで大脳皮質が形成される。細胞移動や接着に細胞外マトリクスが関与することは知られているが、大脳皮質形成における機能は不明である。本研究では、主要な細胞外マトリクス分子であるヒアルロン酸 (HA) に着目し、神経細胞移動における機能の解明を目指した。マウス胎仔期の大脳皮質の細胞外マトリクスを解析した結果、中間帯において、ヒアルロン酸 (HA) 、ニューロカン (NCAN) 、テネイシンC (TNC) が共局在することが分かった。ヒアルロン酸分解酵素を脳室内に注入し、HAを分解することにより、NCANとTNCの集積が減少することから、HA、NCAN、TNCはin vivoにおいて三者複合体を形成することが示された。NCANとTNCを二重欠損したマウスでは、野生型マウスに比べて、神経細胞の移動が遅れており、胎仔期の大脳皮質において、細胞外マトリクス分子の複合体形成が神経細胞の移動に必要であることが示された。

• 食餌性ビタミンCの新たな生理機能：脳でのストレス応答における役割の解明

  本研究では、ヒトと同様にビタミンC(VC)合成酵素を欠損するODSラットを用い、2週間のVC欠乏が脳の遺伝子発現に与える影響をRNA-Seq解析によって網羅的に調べた。VC欠乏によって発現が変動する遺伝子の多くは、核内グルココルチコイド受容体により発現制御を受ける遺伝子であることが、バイオインフォマティクス解析から示された。2週間のVC欠乏によりACTH非依存的に血中グルココルチコイド濃度が上昇し、その結果、下流遺伝子の発現が変動することが明らかとなった。過去の研究からVC欠乏による脳機能の低下には酸化ストレスが関与すると考えられていたが、本研究により脳の酸化ストレスだけでなく、グルココルチコイド応答の異常な活性化が脳機能低下に寄与する可能性が示唆された。