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Formation of novel eicosanoids in the biosynthetic convergence of the 5-LOX and COX-2 pathways

Research Project

Project/Area Number 22K20570
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0601:Agricultural chemistry and related fields
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Nakashima Fumie  名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (60961612)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords5-リポキシゲナーゼ / シクロオキシゲナーゼ-2 / トロンボキサン合成酵素 / 生理活性脂質 / エイコサノイド / シクロオキシゲナーゼ / リポキシゲナーゼ / アラキドン酸
Outline of Research at the Start

アラキドン酸は、リポキシゲナーゼ (LOX) 経路もしくはシクロオキシゲナーゼ (COX) 経路の2つの古典的経路によりエイコサノイドへと代謝され、炎症や組織の恒常性維持において中心的役割を果たす。しかし、慢性炎症性疾患の発症を既知のエイコサノイドの生合成阻害では完全に抑制できないことから、古典的経路で生合成されるエイコサノイドだけでは全ての生体応答を説明することができず、アラキドン酸代謝経路の全容解明が求められている。そこで本研究では、”5-LOX/COX-2クロストーク”により生成される新規エイコサノイドの探索と、その生理活性の解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

This study focused on the formation of novel eicosanoid biosynthesized in the convergence of three enzymes, 5-lipoxygenase, cyclooxygenase-2, and thromboxane synthase. Using differentiated HL-60 as an in vitro model of mature granulocyte, biosynthesis of novel eicosanoid was evaluated using mass spectrometry. A novel eicosanoid 5-OH-thromboxane B2, the 5-hydroxy analog of arachidonic acid derived thromboxane B2, was formed by the stimulation of LPS and calcium ionophore.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アラキドン酸由来の生理活性脂質は、炎症や組織の恒常性維持に重要な役割を果たすが、既知の生理活性脂質だけで全ての生体応答を説明することができない。生体には未だ同定されていない生理活性脂質が存在すると予想し、本研究を行った結果、成熟顆粒球において3つの脂質酸化酵素の協調的作用により新規生理活性脂質である5-OH-thromboxane B2が生合成されることを明らかにした。今後、5-OH-thromboxane B2の生理活性解明を行うことは、生体の恒常性維持機構の理解を深める学術的意義があり、さらにこれらを通して得られた知見は疾病の予防や治療法の開発等、社会へ還元されることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] The 5-lipoxygenase/cyclooxygenase-2 cross-over metabolite, hemiketal E2, enhances VEGFR2 activation and promotes angiogenesis2023

    • Author(s)
      Nakashima Fumie、Gimenez-Bastida Juan A.、Luis Paula B.、Presley Sai H.、Boer Robert E.、Chiusa Manuel、Shibata Takahiro、Sulikowski Gary A.、Pozzi Ambra、Schneider Claus
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 299 Issue: 4 Pages: 103050-103050

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.103050

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] アラキドン酸由 来生理活性脂質HKE2 の血管新生活性2023

    • Author(s)
      中島史恵, Luis Paula, Presley SaiHan, 柴田貴広, Pozzi Ambra, Schneider Claus
    • Organizer
      第96 回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Cyclooxygenase-2および5-Lipoxygenaseのクロストークにより産生される新規プロスタグランジンの同定2022

    • Author(s)
      中島 史恵, Luis Paula, Presley SaiHan, 柴田 貴広, Pozzi Ambra, Schneider Claus
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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