フーリエ変換赤外分光法による血清タンパク質の構造と機能に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10740267
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 奈良 雅之 東京医科歯科大学, 教養部, 助手 (90301168)
• Keywords: FTIR / リポタンパク質 / トリグリセリド / コレステロール / 脂質代謝異常

Research Abstract

本研究では、フーリエ変換赤外分光法(FT-IR)を用いてリポタンパク質クラスの構造解析、リポタンパク質におけるタンパク質と脂質との相互作用を解明することを目的とし、次のテーマに基づいて研究を推進した。
1.リポタンパク質各クラスの構造解析:リポタンパク質の超遠心分画VLDL、LDL、HDL_2、HDL_3、をFT-IR法で測定し、その粒子を構成するアポリポタンパク質及び脂質の構造解析を行った。脂質のモデル化合物をFT-IR法を用いて系統的に調べたところ、トリグリセリド、コレステロールエステル、リン脂質はそれぞれエステルCO伸縮振動バンドを持つが、二次微分演算を行うと、スペクトルパターンが明らかに異なることがわかった。特にトリグリセリド、コレステロールエステルは飽和系と不飽和系で異なり、リポタンパク質粒子内部の脂質状態を調べる新しい切り口になることが明らかになった。
2.高脂血症モデル動物血清の状態解析:Watanabe heritable hyperlipidemic(WHHL)家兎を選抜交配して見い出されたトリグリセリドレベルの高いTGH群とトリグリセリドレベルの低いTGL群の血清をFT-IR法を用いて調べた。TGH群はトリグリセリド由来の赤外バンドが強く現れるのに対して、TGL群はコレステロールエステル由来の赤外バンドが強く現れ、群による違いをFT-IRスペクトルを解析することにより識別できることが明らかになった。この結果はFT-IR法が脂質代謝異常を研究するための有用な手法になることを示すもので、脂質代謝研究を発展させるために基礎的な知見が得られたと考えられる。

Research Products

• [Publications] Nara, M.: "Analyses of human serum lipoproteins by infrared spectroscopy"Spectrosc. Biol. Mol. Eur. Conf., 8th. 371-372 (1999)
• [Publications] Nara, M.: "An infrared study of human serum very-low-density lipoprotein and low-density lipoprotein"Proc of 12th Int. Conf. Fourier Transform Spectrosc.. 451-452 (1999)
• [Publications] Nara, M.: "An infrared study on interaction of carp parvalbumin pI 4.25 with metal ions"Proc of 12th Int. Conf. Fourier Transform Spectrosc.. 439-440 (1999)
• [Publications] Nara, M.: "An infrared study on conformational change of bullfrog parvalbumin pI 4.97 upon Mg^<2+>-Ca^<2+> exchange"Proc of 12th Int. Conf. Fourier Transform Spectrosc.. 441-442 (1999)
• [Publications] Nara, M.: "A study of cold denaturation of hen egg-white lysozyme in crystal by near-infrared-excited Raman spectroscopy"Proc of 12th Int. Conf. Fourier Transform Spectrosc.. 449-450 (1999)
• [Publications] Yumoto, Y.: "An infrared study on the coordination of the side-chain COO^- groups to Ca^<2+> in akazara scallop troponin C"Proc of 12th Int. Conf. Fourier Transform Spectrosc.. 443-444 (1999)
• [Publications] Mizuguchi, M.: "Fourier-transform infrared spectroscopic study of Ca^<2+>-binding to osteocalcin"Proc of 12th Int. Conf. Fourier Transform Spectrosc.. 447-448 (1999)
• [Publications] Usui, S.: "Assessment of between instrument variation of HPLC methods for serum lipoproteins and its traceability to reference methods for total cholesterol and HDL-cholesterol"Clin. Chem.. 46・1. 63-72 (2000)
• [Publications] Suzuki, K.: "Experimental alteration of molybdenite: Evaluation of the Re-Os system, infrared spectroscopic profile and polytype"Geochim. Cosmoch. Acta.. 64・1. 223-232 (2000)