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Development of comprehensive analysis techniques for endogenous oxidized phospholipids

Research Project

Project/Area Number 21K15240
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research InstitutionKyoto University (2022)
Kyushu University (2021)

Principal Investigator

Matsuoka Yuta  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (20783509)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords脂質過酸化反応 / 酸化リン脂質 / 質量分析 / 肝疾患 / 非アルコール性脂肪性肝炎 / アセトアミノフェン / LC/MS / リピドミクス
Outline of Research at the Start

生体膜リン脂質は、活性酸素種などにより容易に酸化され、多種多様な「酸化リン脂質」を生成する。これらは、細胞死や炎症反応など様々な疾患発症イベントにおいて、重要な役割を担う。一方で、これまでに生体内で観測された酸化リン脂質は、数少ない。この要因として、酸化リン脂質の構造情報およびデータベースが不足していることが考えられる。一方、高分解能質量分析計を用いたノンターゲット分析は、構造未知の化合物に対し、定性・定量評価を行う、探索性に優れた分析手法である。そこで本研究では、酸化リン脂質に対してノンターゲット分析を実施し、そのデータベースの拡大および包括的解析技術の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we employed non-targeted analysis using the LC/HRMS/MS system to explore unknown oxidized lipids, leading to the construction of a library containing structural information of oxidized lipids. Using developed library, we achieved comprehensive analysis and mass spectrometry imaging of oxidized lipids in APAP-induced liver injury and NASH model mouse liver tissues. As a result, we discovered that specific oxidized lipids (APAP: PC PUFA; O2 and NASH: oxidized triglycerides) are prominently generated during the disease development stage.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

酸化脂質は疾患発症イベントを制御する重要分子として認識されてきた一方、これまでに同定された生理活性酸化脂質の数は極めて少ないのが現状である。この要因として、酸化脂質の分析手法が大きく制限されていることが挙げられる。そこで今後、本研究にて開発した分析技術を応用することで、新たな生理活性脂質の発見や酸化ストレス性疾患の発症機序解明、バイオマーカー探索が期待される。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Structural analysis of intracellular lipid radicals by LC/MS/MS using a BODIPY-based profluorescent nitroxide probe.2023

    • Author(s)
      Udo T, Matsuoka Y, Takahashi M, Izumi Y, Saito K, Tazoe K, Tanaka M, Naka H, Bamba T, Yamada KI*.
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 95(10) Issue: 10 Pages: 4585-4591

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.2c04950

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Triglyceride peroxidation progression in lipid droplets of hepatocytes in nonalcoholic steatohepatitis2023

    • Author(s)
      Saito K, Matsuoka Y, Abe M, Kato N, Morimoto K, Yamada KI
    • Journal Title

      Redox. Ex. Med.

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1530/rem-22-0024

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Developments of Profluorescent Nitroxide Probes for Highly Sensitive and Selective Detection of Biological Redox Molecules2021

    • Author(s)
      Matsuoka Yuta
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 141 Issue: 12 Pages: 1297-1304

    • DOI

      10.1248/yakushi.21-00149

    • NAID

      130008123122

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2021-12-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hepatic resistance to cold ferroptosis in a mammalian hibernator Syrian hamster depends on effective storage of diet-derived α-tocopherol2021

    • Author(s)
      Anegawa Daisuke、Sugiura Yuki、Matsuoka Yuta、Sone Masamitsu、Shichiri Mototada、Otsuka Reo、Ishida Noriko、Yamada Ken-ichi、Suematsu Makoto、Miura Masayuki、Yamaguchi Yoshifumi
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 796-796

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02297-6

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural library and visualization of endogenously oxidized phosphatidylcholines using mass spectrometry-based techniques.2021

    • Author(s)
      Matsuoka Y, Takahashi M, Sugiura Y, Izumi Y, Nishiyama K, Nishida M, Suematsu M, Bamba T, Yamada KI*.
    • Journal Title

      Nat. Commun.

      Volume: 12(1) Issue: 1 Pages: 6339-6339

    • DOI

      10.1038/s41467-021-26633-w

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Detection and structural analysis of pyrimidine-derived radicals generated on DNA using a profluorescent nitroxide probe.2021

    • Author(s)
      Yamauchi K, Matsuoka Y, Takahashi M, Izumi Y, Taniguchi Y, Kawai K, Bamba T, Yamada KI*.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 58(1) Issue: 1 Pages: 56-59

    • DOI

      10.1039/d1cc04998d

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 脂質過酸化反応およびフェロトーシス誘導時に生じる揮発性分子の構造同定2022

    • Author(s)
      松岡 悠太
    • Organizer
      第13回 日本安定同位体・生体ガス医学応用学会 大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂質由来揮発性分子の網羅的構造同定および生成機序の解明2022

    • Author(s)
      松岡 悠太
    • Organizer
      第16回メタボロームシンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化リン脂質の包括的解析および可視化技術2022

    • Author(s)
      松岡 悠太
    • Organizer
      第47回日本医用マススペクトル学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] グリセロリン脂質由来酸化物の構造ライブラリーおよび可視化法の開発2022

    • Author(s)
      松岡 悠太
    • Organizer
      第70回質量分析総合討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化ホスファチジルコリンの包括的解析および可視化技術の開発2021

    • Author(s)
      松岡 悠太
    • Organizer
      第74回 日本酸化ストレス学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 酸化 ホスファチジルコリンの包括的分析および可視化法2021

    • Author(s)
      松岡 悠太、高橋 政友、杉浦 悠毅、和泉 自泰、末松 誠、馬場 健史、山田 健一
    • Organizer
      第69回 質量分析総合討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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