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る効果を有することを初めて明らかにした。より活性の強かったDKについて,

骨芽細胞の分化マーカーであるアルカリフォスファターゼ(遺伝子名Alpl)やオ ステオカルシン (遺伝子名 Bglap),骨芽細胞分化に重要な役割を果たす転写因

子Runx2, OsterixおよびDlx5の遺伝子発現に与える影響を調べたところ,DKは

これらの mRNA レベルを濃度依存的に上昇させており,DK は,遺伝子レベル でも骨芽細胞分化を促進させる事を実証した。さらなる作用機序解明に向けて MAPKのシグナル伝達経路に対するDKの効果を検証したところ,p38のリン酸 化促進効果が認められた。また,次のステップとして動物試験を行うための量 的確保を目的としてDKの合成を行い,十分量のDKを得ることができた。

第 4 章では,DKの活性発現に寄与する構造因子を明らかにすること,また,

より高活性なDK類縁体を得ることを目的としてDKの骨芽細胞分化促進効果に おける構造活性相関研究を行った。活性発現に重要な部位を同定することで,

今後その部分を介してアフィニティービーズなどに連結させ,標的タンパクの 同定などさらなる作用機序解明につながると考えられる。新規構造を有するDK 類縁体を含む計25種の化合物を合成し,骨芽細胞分化促進効果を検証したとこ ろ,A環は活性発現に重要であり,B環には必ずしもベンゼン環は必要でないこ とが示唆された。また,連結部位の 2 重結合は還元することで活性がわずかに 低下した。また,DKの芳香環部位にアルキル基を導入した新規化合物にDKを 上回る骨芽細胞分化促進効果が認められた。特に活性の強かった類縁体4-24 お よび4-31について骨芽細胞分化促進効果の作用機序を詳細に検討したところ,

4-24および4-31はBMP-2経路におけるp38のリン酸化を介した経路で分化促進

作用を示す可能性が示唆された。DKについても同様の検討を行い,同様の経路 で分化促進作用を示す可能性が示唆されている。

合成したすべての化合物について破骨細胞分化に与える影響を調べた結果,

4-244-31は,破骨細胞の分化も抑制することが明らかとなり,骨芽細胞分化 促進効果と破骨細胞分化抑制効果を併せ持つ,骨粗鬆症治療薬のリード化合物 となる可能性が示された。さらに,化合物4-34には顕著な破骨細胞分化抑制効 果が認められ,RANKL 誘導により形成した破骨細胞による骨吸収抑制効果の

EC50は1.7 µMであった。今後,破骨細胞成熟によって生じる関節リウマチなど

の炎症性疾患の治療薬開発につながる可能性が考えられた。

さらに,第5章では,DKの標的分子同定に向けた検討を行い,DKが細胞内

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に広く局在しており,広範なタンパクに作用している可能性が示唆された。

本研究において沖縄県産の生薬であるサルカケミカンに含まれるACUおよび TODの抗炎症作用機序の一端を明らかにした。また,月桃に含まれる DK およ びDDKが抗骨粗鬆症作用を有する可能性を明らかにした。さらに,DKの構造 造活性相関を行うなかで DK の活性を大幅に上回る新規化合物を複数得ること ができた。今後これらの化合物の活性発現機構をより詳細に調べるとともに,

動物試験による効果や安全性の検証を行うことで,新たな骨粗鬆症治療薬開発 につながる可能性がある。本研究において得られた知見は,今後,抗炎症作用 や抗骨粗鬆症作用を有する新たな機能性食品および薬剤開発の端緒となるもの と考えられる。

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謝辞

本研究を遂行するに際し,博士後期課程より社会人大学院生として受け入れ てくださり,懇切丁寧なご指導ご鞭撻を賜りました,大阪市立大学大学院 理 学研究科 教授 森本善樹先生に心からの感謝を申し上げます。

大阪市立大学大学院 理学研究科 助教 西川慶祐先生には,研究の方向性 から技術的な面まで,多大なるご指導をいただきました。心より感謝申し上げ ます。

琉球大学農学部名誉教授 多和田真吉先生には,本研究で用いた月桃を提供 していただき,月桃の研究に関する貴重なアドバイスを頂きました。この場を 借りて御礼申し上げます。

また本研究の副査をご快諾いただき,ご多忙の中審査して頂きました,大阪 市立大学大学院 理学研究科 教授 品田哲郎先生,大阪市立大学大学院 理 学研究科 教授 小嵜正敏先生に厚く御礼申し上げます。

大阪市立大学大学院 理学研究科 分析解析部門 担当係長 土江松美博士 には,NMR測定で大変お世話になるとともに,有益なご助言をいただきました。

本研究科 有機化学講座 講師 舘 祥光先生には,有益なご助言を多数いた だきました。滝直人氏,松村匡浩氏を始め合成有機化学研究室の皆様には,研 究室内の様々な場面で助けて頂きました。心より感謝いたします。

また本研究は,一般財団法人 日本食品分析センターの職員として遂行いた しました。佐藤秀隆理事長,西村勉専務理事,五十嵐友二理事を始め理事の皆 様,全職員の皆様に感謝申し上げるとともに,研究開発部門へ私を導いて下さ いました渡井正俊常務理事,中村宗知理事にはとりわけ,本研究の遂行に関し て多大なるご支援とご配慮を頂きましたことを心より感謝申し上げます。

さらに,日本食品分析センター 機能科学研究チーム 三嶋隆課長,吉田泉 博士には,各種実験手法についてご指導頂くとともに,日常業務において様々 な面で支えて頂きました。また,小泉慶子副主任研究員,井出将博主任には様々 な面で有益なアドバイスを頂きました。多摩研究所 糖質分析課の原田哲平主 任には,骨代謝関連の試験に関してご教示頂きました。彩都研究所 分析化学 課の小西利代子氏には,DKとDDKのIRスペクトルの測定を行っていただき ました。元日本食品分析センター 渡辺章夫博士(現中部大学)には,基礎的