2019 Fiscal Year Final Research Report

Formation and regulation of ligand signals associated with accepting and activating molecular oxygen

Planned Research

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Project Area	Oxygen biology: a new criterion for integrated understanding of life
Project/Area Number	26111011
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	The University of Tokyo (2016-2019) Nagoya University (2014-2015)
Principal Investigator	UCHIDA Koji 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40203533)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	西田基宏大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 教授 (90342641) 居原秀大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60254447) 柴田貴広名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (80447838)
Project Period (FY)	2014-07-10 – 2019-03-31
Keywords	活性酸素種 / ケミカルバイオロジー / タンパク質修飾 / リモデリング / レドックス
Outline of Final Research Achievements	(1) We identified a novel lysine adduct as an oxidative stress-related biomarker candidate. We also unambiguously detected 2-oxo-histidine-containing dipeptides in mouse tissue homogenates. In addition, an enhanced S-thiolation of HSA in the hyperlipidemia patients was observed.(2) We identified complement component C1q as a novel AGE-binding protein. We also discovered that the EGCG could be an endogenous source of the electrically-transformed proteins that could be recognized by the natural antibodies. In addition, lactate dehydrogenase was identified as a novel a mammalian PQQ-binding protein.(3) We found that the filamin A acted as a guanine nucleotide exchange factor for Drp1 and mediated mitochondrial fission-associated myocardial senescence in mice after myocardial infarction. We also demonstrate that TRPC3 acts as a positive regulator of ROS that stabilizes Nox2 activity through physical interaction, leading to amplification of maladaptive signaling in cardiomyocytes.
Free Research Field	農芸化学　食品科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	新規リジン付加体や2-オキソイミダゾールジペプチドに関する成果は、酸化ストレス関連疾患のメカニズム解明や予防・治療法開発が期待される新たな基盤となりうるものである。ポリフェノール類修飾タンパク質による生体防御機構に関する知見は、人類誕生より食されてきた植物成分の意義と人類進化のプロセスを解明する手がかりになりうる。心筋組織におけるリモデリング機構に関する一連の研究成果は、病態マーカーの開発やリモデリング制御可能な医薬品などの応用開発に資することが期待される。また、慢性心不全の予後改善を可能とする既承認薬を同定したことで、ヒト健康社会の実現に寄与しうる臨床応用への糸口を見出した。