1995 Fiscal Year Annual Research Report
メイラード反応後期生成物の構造決定と糖尿病合併症の生化学的診断指標の開発
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07557076
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Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
堀内 正公 熊本大学, 医学部, 教授 (10117377)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
家永 和治 日本臓器製薬株式会社, 生物活性科学研究所, 部長
前田 憲志 名古屋大学, 医学部, 教授 (90023853)
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| Keywords | メイラード反応 / 後期反応生成物(AGE) / 糖尿病合併症 / 老化現象 / 主要AGE構造体 / 主要蛍光物質 / 抗AGE特異抗体 |
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| Research Abstract |
糖とのメイラード反応によって蛋白質は蛍光・褐色変化・分子架橋を特徴とする後期反応生成物(AGE)による修飾を受ける。近年、AGEは糖尿病合併症の発症メカニズムの一つとして提唱されているが、AGEの如何なる構造体がこれらの病変発症と関係しているかを明確にする必要がある。本研究の目的は、主要AGE構造体を単離し、その構造を決定し、その生体内発現様式、更には、糖尿病合併症、老化現象などの病態における量的変動を解析し、主要AGE構造体の病態における意義を明らかにするものである。平成7年度の実験において以下の成果が得られた。
(1)主要AGE構造体(X1)の単離及び構造決定:我々はα-tosyl-lysine-methyl esterを出発材料とし、グルコースと保温し、褐色・蛍光性のAGE標品を調製し、逆相HPLCによって、主要蛍光物質(以下,これをX1と省略する)を単離するのに成功した。質量分析、及び核磁気共鳴(^1H-NMR,^<13>C-NMR)による機器分析によって、X1の化学構造の決定に成功した。
(2)抗AGE特異抗体の作製:単離したX1をKeyhole limpet hemocyanin (KLH)と共有結合させ、家兎に免疫し、ポリクローナル抗体(抗X1抗体)を調製した。抗X1抗体は種々のAGE化タンパク質(アルブミン、ヘモグロビン、コラーゲン等)と有意に反応することことから、X1がAGE化蛋白に発現していることが明らかになった。
(3)主要AGE構造体(X1)の生体内存在の証明:我々は現在まで、AGEがヒト水晶体及び、手根管症候群を示す透析性アミロイドーシス患者のβ2-microglobulinに発現していることを報告している。上記調製した抗X1抗体はヒト水晶体蛋白質(クリスタリン)と陽性の反応を示し、反応性は加齢とともに増加した。このことから、我々の同定したAGE構造体X1は生体蛋白質に少なくとも発現していることが明確になった。平成8年度は他の組織蛋白並びに血液及び尿蛋白での存在を検討する予定である。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Norie Araki: "Macrophage scavenger receptor inediates the endocytic uptake of advanced glycation end-products of the Maillard reaction." Eur.J.Biochem.230. 408-415 (1995)
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[Publications] Shuichi Kume: "Immunohistrochemical and ultrastrucutral detection of advanced glycation end products in atherosclerotic lesions of human aorta using a novel specific monoclonal antibody." Am.J.Pathol.147. 654-667 (1995)
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[Publications] Hirofumi Makino: "Ultrastructure of nonenzymatically glycated mesangial matrix in diabetic nephrophathy." Kidney International. 48. 517-526 (1995)
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[Publications] Tetsushi Saishoji: "Advanced glycation end products stimulate plasminogen activator activity via GM-CSF in RAW264.7 cells." Biochem.Biophys.Res.Commun.217. 278-285 (1995)
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[Publications] Toshiro Miyata: "Identification of pentosidine as a native structure for advanced glycation end products in β2-microglobulin forming amyloid fibrils in patients with dialysis-related amyloidosis." Proc,Natl.Acad.Sci.USA.(in press). (1996)
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[Publications] Seikoh Horiuchi: "Advanced glycation end products (AGE) and their recognition by macrophage and macrophage-derived cells." Diabetes. (in press). (1996)
