Identification of mammalian aspartate racemase

• Project/Area Number: 24590090
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: HOMMA Hiroshi 北里大学, 薬学部, 教授 (50190278)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2013: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: D-アスパラギン酸 / ラセマーゼ / D－アミノ酸 / 組換えタンパク質 / siRNA / D-アミノ酸

Outline of Final Research Achievements

The identification of D-aspartate (D-Asp) synthesizing enzyme, mammalian Asp racemase was conducted. All trials were unsuccessful to prepare the recombinant proteins with the candidate genes in E. coli cells, since the proteins were all recovered in the insoluble fractions. Therefore, the issue was addressed whether the D-Asp synthesis was influenced by small interference RNA (siRNA) of the candidate genes. The suppression of a gene (Got1l1), a candidate gene reported by an American research group had no influence on the production of D-Asp in the cultured mammalian cells those can synthesize D-Asp. The gene Got1l1 is presumably uninvolved in the biosynthesis of D-Asp in the mammalian cells.

Research Products

• [Journal Article] Synthesis and biological activity of 5-(4-methoxyphenyl)-oxazole derivatives (2015)
  • Author(s): D. Yamamuro, R. Uchida, M. Ohtawa, S. Arima, Y. Futamura, M. Katane, H. Homma, T. Nagamitsu, H. Osada, H. Tomoda
  • Journal Title: Bioorg. Medic. Chem. Lett. Volume: 25 Issue: 2 Pages: 313-316
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2014.11.042
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Characterization of the Enzymatic and Structural Properties of Human D-Aspartate Oxidase and Comparison with Those of the Rat and Mouse Enzymes (2015)
  • Author(s): M. Katane, T. Kawata, K. Nakayama, Y. Saitoh, Y. Kaneko, S. Matsuda, Y. Saitoh, T. Miyamoto, M. Sekine, and H. Homma:
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 38 Issue: 2 Pages: 298-305
  • DOI: 10.1248/bpb.b14-00690
  • NAID: 130004872265
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Biosynthesis of D-aspartate in mammals: the rat and human homologs of mouse aspartate racemase are not responsible for the biosynthesis of D-aspartate (2015)
  • Author(s): Matsuda S, Katane M, Maeda K, Kaneko Y, Saitoh Y, Miyamoto T, Sekine M, Homma H
  • Journal Title: Amino Acids Volume: 47 Issue: 5 Pages: 975-985
  • DOI: 10.1007/s00726-015-1926-0
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Simultaneous determination of NG-monomethyl-L-arginine, NG,NG-dimethyl- L-arginine, and NG,NG’-dimethyl- L-arginine , and L-arginine using monolithic silica disk-packed spin columns and a monolithic silica column (2014)
  • Author(s): S. Nonaka, M. Sekine, M. Tsunoda, Y. Ozeki, K. Fujii, K. Akiyama, K. Shimoda, T. Furuchi, M. Katane, Y. Saitoh, and H. Homma:
  • Journal Title: J. Sep. Sci. Volume: 37 Issue: 16 Pages: 2087-2094
  • DOI: 10.1002/jssc.201400240
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] ビタミンB2誘導体を補酵素とする脳内活性D-アミノ酸代謝酵素の新規阻害剤 (2014)
  • Author(s): 片根真澄、本間 浩
  • Journal Title: ビタミン Volume: 88 Pages: 469-477
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of novel D-amino acid oxidase inhibitors by in silico screening and their functional characterization in vitro (2013)
  • Author(s): M. Katane, N. Osaka, S. Matsuda, K. Maeda, T. Kawata, Y. Saitoh, M. Sekine, T. Furuchi, I. Doi, S. Hirono, H. Homma
  • Journal Title: J. Med. Chem. Volume: 56, (5) Issue: 5 Pages: 1894-1907
  • DOI: 10.1021/jm3017865
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The antiviral drug acyclovir is a slow-binding inhibitor of D-amino acid oxidase (2013)
  • Author(s): M. Katane, S. Matsuda, Y. Saitoh, M. Sekine, T. Furuchi, N. Koyama, I. Nakagome, H. Tomoda, S. Hirono, and H. Homma
  • Journal Title: Biochemistry Volume: 52, (33) Issue: 33 Pages: 5665-5674
  • DOI: 10.1021/bi400478a
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spatiotemporal localization of D-amino acid oxidase and D-aspartate oxidases during development in Caenorhabditis elegans (2012)
  • Author(s): Saitoh Y, Katane M, Kawata T, Maeda K, Sekine M, Furuchi T, Kobuna H, Sakamoto T, Inoue T, Arai H, Nakagawa Y, Homma H
  • Journal Title: Mol Cell Biol Volume: 32(10) Issue: 10 Pages: 1967-1983
  • DOI: 10.1128/mcb.06513-11
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Phosphoserine phosphatase activity is elevated and negatively correlated with serum D-serine concentration in schizophrenia patients (2015)
  • Author(s): Yuji Ozeki, Masae Sekine, Kumiko Fujii, Takashi Watanabe, Hiroaki Okayasu, Yumiko Takano, Takahiro Shinozaki, Akiko Aoki, Hideaki Aoki, Harunobu Mori, Kazufumi Akiyama, Hiroshi Homma, Kazutaka Shimoda
  • Organizer: 15th International Congress on Schizophrenia Research
  • Place of Presentation: The Broadmoor, Colorado Springs, Colorado, USA
  • Year and Date: 2015-03-28 – 2015-04-01
• [Presentation] 線虫の寿命におけるTORシグナルとD-アミノ酸 (2014)
  • Author(s): 齋藤康昭、奥津茉莉、中野俊哉、宮本哲也、関根正恵、片根真澄、坂本太郎、今井浩孝、新井洋由、本間 浩
  • Organizer: 第37回分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25
  • Invited
• [Presentation] NBD-Fを用いたメチルアルギニン類の高感度HPLC-蛍 光検出法の開発および統合失調症患者血漿への応用 (2014)
  • Author(s): 野中聖子、関根正恵、角田 誠、尾関祐二、藤井久彌子、秋山一文、下田和孝、片根真澄、齋藤康昭、宮本哲也、本間 浩
  • Organizer: 第４回新アミノ酸分析研究会
  • Place of Presentation: 東京大学武田先端知ビル（東京）
  • Year and Date: 2014-11-17
• [Presentation] シロイヌナズナ植物体におけるD-アミノ酸アミノトランスフェラーゼ発現部位の解析 (2014)
  • Author(s): 関根正恵、菅原 祥、片根真澄、齋藤康昭、宮本哲也、本間 浩
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館（京都）
  • Year and Date: 2014-10-18
• [Presentation] 哺乳類細胞におけるD-アスパラギン酸の細胞内含量を変化させる微生物由来天然有機化合物の同定と機能解析 (2014)
  • Author(s): 金子雄介、片根真澄、渡邉美咲、土肥祐基、松田さつき、古地壯光、齋藤康昭、宮本哲也、関根正恵、小山信裕、供田 洋、本間 浩
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館（京都）
  • Year and Date: 2014-10-17
• [Presentation] D-Amino acid aminotransferase localization in Arabidopsis thaliana. (2014)
  • Author(s): Masae Sekine, Sho Sugawara, Masumi Katane, Yasuaki Saitoh, Tetsuya Miyamoto, and Hiroshi Homma
  • Organizer: The 2nd International Conference of D-Amino Acid Research (IDAR2014)
  • Place of Presentation: Tochigi prefectural culture center, Utsunomiya, Tochigi
  • Year and Date: 2014-09-04
• [Presentation] Analysis of D-amino acid residues in proteins treated with alkaline (2014)
  • Author(s): Tetsuya Miyamoto, Nobuyuki Takahashi, Masae Sekine, Tetsuhiro Ogawa, Makoto Hidaka, Hiroshi Homma, Haruhiko Masaki
  • Organizer: The 2nd International Conference of D-Amino Acid Research (IDAR2014)
  • Place of Presentation: Tochigi prefectural culture center, Utsunomiya, Tochigi
  • Year and Date: 2014-09-04
• [Presentation] D-Aspartate oxidase deficiency in C. elegans extends lifespan by inhibiting NMDA receptor and TOR (2014)
  • Author(s): Yasuaki Saitoh, Mari Okutsu, Syunya Nakano, Masumi Katane, Tetsuya Miyamoto, Masae Sekine, Taro Sakamoto, Hirotaka Imai, Hiroyuki Arai, Hiroshi Homma
  • Organizer: The 2nd International Conference of D-Amino Acid Research (IDAR2014)
  • Place of Presentation: Tochigi prefectural culture center, Utsunomiya, Tochigi
  • Year and Date: 2014-09-04
• [Presentation] The rat and human homologues of mouse aspartate racemase are not responsible for the biosynthesis of D-aspartate (2014)
  • Author(s): Satsuki Matsuda, Masumi Katane, Kazuhiro Maeda, Yuusuke Kaneko, Yasuaki Saitoh, Tetsuya Miyamoto, Masae Sekine, Hiroshi Homma
  • Organizer: The 2nd International Conference of D-Amino Acid Research (IDAR2014)
  • Place of Presentation: Tochigi prefectural culture center, Utsunomiya, Tochigi
  • Year and Date: 2014-09-03
• [Presentation] A sensitive assay method of aspartate-specific racemase (2014)
  • Author(s): Masumi Katane, Kazuki Nakayama, Tomonori Kawata, Satsuki Matsuda, Yuusuke Kaneko, Yasuaki Saitoh, Tetsuya MIyamoto, Masae Sekine, Hiroshi Homma
  • Organizer: The 2nd International Conference of D-Amino Acid Research (IDAR2014)
  • Place of Presentation: Tochigi prefectural culture center, Utsunomiya, Tochigi
  • Year and Date: 2014-09-03
• [Presentation] The role and behavior of D-amino acids in living organisms (2014)
  • Author(s): Hiroshi Homma
  • Organizer: The second International Conference on D-Amino Acid Research (IDAR2014)
  • Place of Presentation: Tochigi prefectural culture center, Utsunomiya, Tochigi
  • Year and Date: 2014-09-02
  • Invited
• [Presentation] Establishment of a two-dimensional chiral HPLC-MS/MS system for the determination of trace amounts of D-amino acid residues in proteins (2014)
  • Author(s): Shoto Ishigo, Reina Fujita, Yurika Miyoshi, Eiichi Negishi, Hirohisa Onigahara, Masashi Mita, Tetsuya Miyamoto, Haruhiko Masaki, Hiroshi Homma, Tadashi Ueda and Kenji Hamase
  • Organizer: The second International Conference on D-Amino Acid Research (IDAR2014)
  • Place of Presentation: Tochigi prefectural culture center, Utsunomiya, Tochigi
  • Year and Date: 2014-09-02
• [Presentation] 統合失調症患者における血漿中アミノ酸濃度の解析 (2014)
  • Author(s): 関根正恵、尾関祐二、藤井久彌子、片根真澄、齋藤康昭、宮本哲也、秋山一文、下田和孝、本間 浩
  • Organizer: 第27回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 帝京大学薬学部（東京）
  • Year and Date: 2014-08-20 – 2014-08-21
• [Presentation] HPLC-蛍光検出法を用いたメチルアルギニン類の高感度定量法の開発および統合失調症患者血漿サンプル測定への応用 (2014)
  • Author(s): 野中聖子、関根正恵、角田 誠、尾関祐二、藤井久彌子、秋山一文、下田和孝、片根真澄、齋藤康昭、宮本哲也、本間 浩
  • Organizer: 第27回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 帝京大学薬学部（東京）
  • Year and Date: 2014-08-20 – 2014-08-21
• [Presentation] 生体内に見出されるD－アミノ酸 (2014)
  • Author(s): 本間 浩
  • Organizer: 九州大学 創薬育薬産学官連携セミナー
  • Place of Presentation: 九州大学大学院 薬学研究院（福岡市）
  • Year and Date: 2014-08-12
• [Presentation] HPLC-蛍光検出法を用いたメチルアルギニン類の高感度定量法の開発 (2014)
  • Author(s): 野中聖子、関根正恵、角田 誠、片根真澄、齋藤康昭、宮本哲也、本間 浩
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本市総合体育館（熊本市）
• [Presentation] 統合失調症患者血清におけるアミノ酸の定量 (2014)
  • Author(s): 関根正恵、尾関祐二、藤井久彌子、片根真澄、齋藤康昭、宮本哲也、下田和孝、秋山一文、本間 浩
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本市総合体育館（熊本市）
• [Presentation] 抗ウイルス薬であるacyclovirのD-アミノ酸代謝酵素に対する新規阻害活性 (2014)
  • Author(s): 片根 真澄、松田 さつき、宮本 哲也、齋藤 康昭、関根 正恵、古地 壯光、小山 信裕、中込 泉、供田 洋、広野 修一、本間 浩
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本大学黒髪キャンパス（熊本市）
• [Presentation] mRNA expression of L-serine synthesis enzyme in the peripheral blood of patients with schizophrenia (2013)
  • Author(s): Yuji Ozeki, Masae Sekine, Kumiko Fujii, Takashi Watabnabe, Yumiko Takano, Hiroaki Okayasu, Takahiro Shnozaki, Akiko Aoki, Hideaki Aoki, Mori Harunobu, Kazufumi Akiyama, Hiroshi Homma, Kazutaka Shimoda
  • Organizer: 11th World Congress of Biological Psychiatry
  • Place of Presentation: 京都国際会館（京都）
• [Presentation] D-Aspartate oxidase is involved in the caloric restriction-induced lifespan extension in C. elegans (2013)
  • Author(s): Yasuaki Saitoh, Mari Okutsu, Masumi Katane, Masae Sekine, Takemitsu Furuchi, Taro Sakamoto, Takao Inoue, Hiroyuki Arai, Hiroshi Homma
  • Organizer: 第19回 C. elegans 国際会議
  • Place of Presentation: UCLA（Los Angeles、USA）
• [Presentation] 天然物ライブラリーを用いた細胞内D-Asp濃度に影響を及ぼす化合物のスクリーニング (2013)
  • Author(s): 金子雄介、古地壯光、奥田麻耶、保母香純、関根正恵、片根真澄、本間 浩
  • Organizer: 第9回Ｄ－アミノ酸研究会学術講演会
  • Place of Presentation: 関西大学千里山キャンパス（大坂）
• [Presentation] 哺乳類細胞におけるD-アスパラギン酸の含量とD-アスパラギン酸代謝関連酵素 (2013)
  • Author(s): 松田 さつき、片根 真澄、前田 和洋、齋藤 康昭、関根 正恵、古地 壯光、本間 浩
  • Organizer: 第9回Ｄ－アミノ酸研究会学術講演会
  • Place of Presentation: 関西大学千里山キャンパス（大坂）
• [Presentation] D-アミノ酸代謝酵素に対する新規阻害剤 (2013)
  • Author(s): 片根 真澄、本間 浩
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会（横浜） シンポジウム 「D-アミノ酸研究の新展開」
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜）
  • Invited
• [Presentation] 統合失調症患者の全血を対象としたL-セリン合成酵素のmRNA発現量検討
  • Author(s): 尾関祐二、関根正恵、藤井久彌子、渡邊 崇、髙野有美子、岡安寛明、篠崎隆央、青木顕子、青木秀明、森 玄房、秋山一文、本間 浩、下田和孝
  • Organizer: 第八回日本統合失調症学会
  • Place of Presentation: 浦河町総合文化会館（浦河町、北海道）
• [Presentation] 哺乳類細胞におけるD-アスパラギン酸の生合成とD-アスパラギン酸代謝関連酵素
  • Author(s): 松田 さつき，片根 真澄，前田 和洋，齋藤 康昭，関根 正恵，古地 壯光，本間 浩
  • Organizer: 第26回北里大学バイオサイエンスフォーラム
  • Place of Presentation: 北里大学相模原キャンパス（神奈川県、相模原市）
• [Presentation] 抗ウイルス薬acyclovirのD-アミノ酸オキシダーゼに対する阻害作用
  • Author(s): 片根 真澄、宮本 哲也、齋藤 康昭、関根 正恵、本間 浩
  • Organizer: 第31回 白金シンポジウム
  • Place of Presentation: 北里大学白金キャンパス（東京）
• [Presentation] 植物におけるD-アミノ酸とD-アミノ酸代謝酵素の解析
  • Author(s): 関根 正恵、野沢 岳史、片根 真澄、齋藤 康昭、宮本 哲也、本間 浩
  • Organizer: 第31回 白金シンポジウム
  • Place of Presentation: 北里大学白金キャンパス（東京）
• [Presentation] 線虫D-アスパラギン酸オキシダーゼの寿命における役割
  • Author(s): 齋藤康昭、宮本哲也、関根正恵、片根真澄、本間 浩
  • Organizer: 第31回白金シンポジウム
  • Place of Presentation: 北里大学白金キャンパス（東京）
• [Presentation] ビタミンB2誘導体を補酵素とする脳内活性D-アミノ酸代謝酵素の新規阻害剤
  • Author(s): 片根 真澄、本間 浩
  • Organizer: シンポジウム 「ビタミンB群が担う脳内アミノ酸代謝と疾患をターゲットにした次世代学術研究-ビタミン研究が切り拓く疾患生命科学のフロンティア」
  • Place of Presentation: 大阪大学中之島センター（大阪）
  • Invited
• [Presentation] Physiological functions of D-amino acids
  • Author(s): Homma H
  • Organizer: Molecular Chirality Asia 2012
  • Place of Presentation: Fukuoka
  • Invited
• [Presentation] HPLC-蛍光検出法を用いたメチルアルギニン類の高感度定量法の開発
  • Author(s): 野中聖子、関根正恵、角田 誠、本間 浩
  • Organizer: 第10回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] Protein L-isoaspartyl (D-aspartyl) O-methyltransferase (PIMT) の発現制御因子の探索
  • Author(s): 古地壯光、原田 怜、立石 秀樹、清水由香里、伊藤耕平、片根真澄、関根正恵、太田安隆、本間 浩
  • Organizer: 第８回Ｄ－アミノ酸研究会学術講演会
  • Place of Presentation: 瀬田、滋賀県
• [Presentation] 線虫の生殖におけるD-アミノ酸分解酵素の機能解析
  • Author(s): 齋藤康昭、片根真澄、関根正恵、古地壯光、坂本太郎、井上貴雄、新井洋由、中川靖一、本間 浩
  • Organizer: 第８回Ｄ－アミノ酸研究会学術講演会
  • Place of Presentation: 瀬田、滋賀県
• [Presentation] In silicoスクリーニングで同定したD-アミノ酸オキシダーゼ新規阻害剤のin vitroでの解析
  • Author(s): 片根真澄、大坂奈央子、松田さつき、前田和洋、川田知紀、齋藤康昭、関根正恵、古地壯光、土井一生、広野修一、本間 浩
  • Organizer: 第８回Ｄ－アミノ酸研究会学術講演会
  • Place of Presentation: 瀬田、滋賀県
• [Presentation] バーチャルスクリーニングに基づくD-アミノ酸オキシダーゼ新規阻害剤の同定とin vitroでの性質決定
  • Author(s): 片根 真澄、大坂 奈央子、松田 さつき、前田 和洋、川田 知紀、齋藤 康昭、関根 正恵、古地 壯光、土井 一生、広野 修一、本間 浩
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 線虫の寿命におけるD-アスパラギン酸オキシダーゼの機能解析
  • Author(s): 齋藤康昭、片根真澄、関根正恵、古地壯光、坂本太郎、井上貴雄、新井洋由、中川靖一、本間 浩
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] HEK293細胞におけるD-Asp濃度調節機構の解析
  • Author(s): 古地壯光、保母香純、奥田麻耶、金子雄介、関根正恵、片根真澄、太田安隆、本間 浩
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 線虫D-アスパラギン酸オキシダーゼの寿命における役割
  • Author(s): 齋藤康昭、片根真澄、関根正恵、古地壯光、坂本太郎、井上貴雄、新井洋由、中川靖一、本間 浩
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Remarks] 北里大学薬学部 生体分子解析学教室 ホームページ
  • URL: http://www.pharm.kitasato-u.ac.jp/ac/SeitaiHP/
• [Remarks] 北里大学薬学部生体分子解析学教室ホームページ
  • URL: http://www.pharm.kitasato-u.ac.jp/ac/SeitaiHP/
• [Patent(Industrial Property Rights)] D－アミノ酸オキシダーゼの阻害剤 (2013)
  • Inventor(s): 本間 浩、片根真澄、供田 洋、小山信裕
  • Industrial Property Rights Holder: 本間 浩、片根真澄、供田 洋、小山信裕
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2013-080701
  • Filing Date: 2013-04-08