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Analysis of physiological and pathological roles of a collagen crosslink pyridinoline and its receptor RAGE

Research Project

Project/Area Number 19K05832
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

Watanabe Hirohito  明治大学, 農学部, 専任教授 (20270895)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsメイラード反応 / コラーゲン / ピリジノリン / RAGE / 破骨細胞 / 糖化反応 / glycation / receptor for AGE / collagen / pyridinoline
Outline of Research at the Start

本研究はコラーゲン線維の架橋構造であり、コラーゲン分解にともなって遊離する分子「ピリジノリン」の生理作用と、その受容体として研究代表者らが見出した糖化タンパク質受容体(RAGE)の新たな機能の解明を目的としている。コラーゲンは骨の主要な成分(骨基質)であることから、本研究ではとくに、骨リモデリングに関わる破骨細胞や骨芽細胞に対するピリジノリンの作用を明らかにし、骨基質由来因子とRAGEの相互作用による骨ホメオスタシス制御機構の解明、さらにはその破綻が原因となる疾患発症機構の解明に貢献することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

We have found that advanced glycation end products (AGEs) with a 3-hydroxypyridinium (3HP) structure bind to RAGE. We have also shown that pyridinoline, a collagen crosslink containing a 3HP moiety, can function as an endogenous ligand for RAGE.In this study, in order to clarify the pathological role of RAGE, we aimed to elucidate the structure and characteristics of novel AGE with 3HP structure. We identified a novel lysine-adduct formed from lactaldehyde, and showed that the novel AGE elicits RAGE-dependent cytotoxicity. Furthermore, we analyzed the physiological effects of pyridinoline on bone metabolism. We found that pyridinoline suppresses osteoclast differentiation, indicating the novel physiological role of RAGE.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではラクトアルデヒドから新奇RAGE結合性AGEが形成されることを見出し、その毒性発現機構の一部を明らかにした。本成果は炎症時や代謝異常で増大するラクトアルデヒドにより糖尿病合併症に類似した疾患が発症しうることを示したものであり、RAGEの病理学的な役割をさらに明確にしたものと考えられる。さらにRAGEの生理的リガンドと考えられるピリジノリンが骨代謝に関与する細胞群に作用しうることを初めて明らかにした。本成果は骨代謝の新たな制御機構の存在を示唆した点で基礎生物学的に意義をもつものと考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2021 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Identification of a novel advanced glycation end product derived from lactaldehyde2019

    • Author(s)
      Fujimoto Shiori, Murakami Yoto, Miyake Haruna, Hayase Fumitaka, Watanabe Hirohito
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 83 Issue: 6 Pages: 1136-1145

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1585745

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] コラーゲン架橋分子ピリジノリンは破骨細胞分化を抑制する2021

    • Author(s)
      岡田楓夏、三宅春奈、関口陽香、村上庸人、早瀬文孝、渡辺寛人
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 糖化タンパク質受容体RAGEの新奇内因性リガンドとしてのコラーゲン架橋分子ピリジノリンの同定2019

    • Author(s)
      村上庸人、藤野峻行、倉知遼太郎、長谷川俊樹、臼井照幸、早瀬文孝、渡辺寛人
    • Organizer
      第51回日本結合組織学会学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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