2003 Fiscal Year Annual Research Report
紫外線照射と老化によって生じる皮膚のD-アミノ酸含有タンパク質の性質
| Project/Area Number |
14390032
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
藤井 紀子 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (90199290)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齊藤 毅 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (10274143)
下岡 正志 アサヒテクノグラス(株), ライフサイエンスセンター長
多島 新吾 防衛医科大学校, 教授 (60129525)
|
|---|
| Keywords | 老化 / 紫外線 / 太陽光 / D-アミノ酸 / ラセミ化 / 異性化 / 皮膚 / 翻訳後修飾 |
|---|
| Research Abstract |
目的:生体を構成するタンパク質はすべてL-アミノ酸から構成されているが、我々は、従来の研究で、皮膚のタンパク質中に通常では見られないD-β-アスパラギン酸(D-β-Asp)が存在し、その量は加齢に伴い増加することを見出した。さらに二次元電気泳動やWestern blotによって、皮膚のD-β-Asp含有タンパク質は分子量が約50kDaでエラスチンの抗体とも交叉反応を示すことが分かった。そこで、本年度はこのD-β-Asp含有タンパク質をエラスチンであると仮定した上で、エラスチン中に存在するAspの周辺と同一配列のペプチドを合成し、この合成ペプチド中におけるAspのラセミ化反応速度と活性化エネルギーを求めた。
方法:エラスチンに存在するAsp周辺と同一配列のペプチド、1)GVADAAAA、2)REGDPSSS、3)AGADEGVRをそれぞれ合成した。これらの合成ペプチドを蒸留水に溶かし、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃で1〜32日間保温した。各温度で、8日間ごとに各ペプチド中でのAspのD/L比を測定し、Aspのラセミ化反応速度定数を算出した。さらにこのラセミ化反応速度定数とArrheniusの式から、各ペプチド中でのAspがラセミ化反応する活性化エネルギーを算出し、ヒトの体温(37℃)においてAspのD/L比が1.0(0.99)に達するまでの時間を求めた。
結果:合成ペプチド中のAspのラセミ化は、3)>2)>1)のペプチドの順で早く進行することが明らかとなった。活性化エネルギーはそれそれ約25,26,29k cal/molであった。またヒトの体温(37℃)において、エラスチン中に存在するAspのD/L比が1.0(0.99)に達する時間は約50年〜100年であることが分かり、ヒトの皮膚中のエラスチンでも同様にラセミ化反応が進行するとすれば、エラスチン中に存在するAspは一生の間に非常にラセミ化を起こしやすいということが明らかになった。従来の実験でD-β-Aspの量は紫外線照射によって増加していることからD-β-Aspは皮膚の老化と紫外線による影響を知る上での分子マーカーとなりえると考えている。
|
-
[Publications] 藤井紀子: "D-アミノ酸からみた老化の研究"化学と教育. 52. 10-13 (2004)
-
[Publications] Miura Y, Fujimoto N, Komatsu T, Tajima S, Kawada A, Saito T, Fujii N.: "Immunohistochemical study of chronological and photo-induced aging skins using the antibody raised agaist C-Aspartyl residue-containing peptide"J.Cutan.Pathol. 31. 51E-56E (2004)
-
[Publications] M.Fukushima, H.Tamate, N.Fujii, Y.Nakano: "Determination of metal-binding proteins in soft tissues of rock oyster by neutron activation analysis and particle induced X-ray emission"J.Radioanal.Nucl.Chem.. 257. 105-108 (2003)
-
[Publications] Noriko Fujii, Minori Awakura, Larry Takemoto, Mitsushi Inomata, Takumi Takata, Norihiko Fujii, Takeshi Saito: "Characterization of αA-crystallin from high molecular weight aggregates in the normal human lens"Molecular Vision. 9. 315-322 (2003)
-
[Publications] Noriko Fujii, Takumi Takata, Tadashi Shimo-Oka, Shingo Tajima, Yoshiko Tanaka, Takeshi Saito: "Immunological detection of D-β-aspartate-containing protein in lens derived cell lines. Dawei Yang"Molecular Vision. 9. 200-204 (2003)
-
[Publications] Sadakane.Y., Yamazaki.T., Nakagomi.K., Akizawa.T., Fujii.N., Tanimura.T., Kaneda.M., Hatanaka.Y.: "Quantification of the isomerization of Asp residue in recombinant human aA-crystallin by reversed-phase HPLC"J.Pharm.Biomed.Anal.. 30. 1825-1833 (2003)
