Analysis of physiological and pathological roles of a collagen crosslink pyridinoline and its receptor RAGE

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05832
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: Watanabe Hirohito 明治大学, 農学部, 専任教授 (20270895)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: メイラード反応 / コラーゲン / ピリジノリン / RAGE

Outline of Final Research Achievements

We have found that advanced glycation end products (AGEs) with a 3-hydroxypyridinium (3HP) structure bind to RAGE. We have also shown that pyridinoline, a collagen crosslink containing a 3HP moiety, can function as an endogenous ligand for RAGE.In this study, in order to clarify the pathological role of RAGE, we aimed to elucidate the structure and characteristics of novel AGE with 3HP structure. We identified a novel lysine-adduct formed from lactaldehyde, and showed that the novel AGE elicits RAGE-dependent cytotoxicity. Furthermore, we analyzed the physiological effects of pyridinoline on bone metabolism. We found that pyridinoline suppresses osteoclast differentiation, indicating the novel physiological role of RAGE.

Free Research Field

食品科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではラクトアルデヒドから新奇RAGE結合性AGEが形成されることを見出し、その毒性発現機構の一部を明らかにした。本成果は炎症時や代謝異常で増大するラクトアルデヒドにより糖尿病合併症に類似した疾患が発症しうることを示したものであり、RAGEの病理学的な役割をさらに明確にしたものと考えられる。さらにRAGEの生理的リガンドと考えられるピリジノリンが骨代謝に関与する細胞群に作用しうることを初めて明らかにした。本成果は骨代謝の新たな制御機構の存在を示唆した点で基礎生物学的に意義をもつものと考えられる。