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Study of physiological functions of D-amino acid degradative enzymes: role of D-amino acids in reproduction and neurotransmission

Research Project

Project/Area Number 24790086
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Biological pharmacy
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

KATANE Masumi  北里大学, 薬学部, 講師 (90383653)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsD-アミノ酸 / D-アミノ酸オキシダーゼ / D-アスパラギン酸オキシダーゼ / 線虫 / セロトニン / 寿命 / トリプトファン / 欠損変異株 / D-アスパラギン酸 / D-セリン / D-アラニン / D-グルタミン酸
Research Abstract

Caenorhabditis elegans, a model organism has four genes that encode the enzymes degrading D-amino acids oxidatively. One of them encodes D-amino acid oxidase, which degrades neutral and basic D-amino acids, while the other three are D-aspartate oxidases, which degrade acidic D-amino acids. In the mutants defective in each gene, several phenotypic changes are observed such as decreased brood size, along with an increase in D-amino acid contents in the body. In this work, the quality of germ cells and the neurotransmission in the mutants were investigated and compared with those in the wild-type strain. In addition, several genes those expressions are altered in the mutants were identified by DNA microarray analysis, and subsequently the contents of metabolites in the metabolic pathway involved in the identified genes were determined and compared with those of the wild-type. Based on these results, the physiological roles of D-amino acids and their degradative enzymes were discussed.

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (45 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (34 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] The antiviral drug acyclovir is a slow- binding inhibitor of D-amino acid oxidase2013

    • Author(s)
      Masumi Katane, Satsuki Matsuda, Yasuaki Saitoh, Masae Sekine, Takemitsu Furuchi, Nobuhiro Koyama, Izumi Nakagome, Hiroshi Tomoda, Shuichi Hirono and Hiroshi Homma
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 52 Pages: 2665-5674

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    • Journal Title

      J. Med. Chem

      Volume: 56 Pages: 1894-1907

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      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

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      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

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      Yasuaki Saitoh, Masumi Katane, Tomonori Kawata, Kazuhiro Maeda, Masae Sekine, Takemitsu Furuchi, Hiroyuki Kobuna, Taro Sakamoto, Takao Inoue, Hiroyuki Arai, Yasuhito Nakagawa and Hiroshi Homma
    • Journal Title

      Mol. Cell. Biol

      Volume: 32 Pages: 1967-1983

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      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 Issue: 10 Pages: 1967

    • DOI

      10.1128/mcb.06513-11

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      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、本間浩
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      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
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      関根 正恵、尾関 裕二、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
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      片根 真澄、本間 浩
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    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人 北里研究所
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      特許
    • Industrial Property Number
      2013-080701
    • Filing Date
      2013-04-08
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      学校法人 北里研究所
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      2013-080701
    • Filing Date
      2013-04-08
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      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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