2023 Fiscal Year Final Research Report
Elucidation of lens sulfur metabolism by imaging mass spectrometry imaging
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19K18828
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Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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Basic Section 56060:Ophthalmology-related
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | CBS / ホモシスチン / ホモシステイン / 水晶体亜脱臼 / チン氏帯断裂 / シスタチオニンβシンターゼ / ホモシスチン尿症 / ホモシステインパーサルファイド |
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| Outline of Final Research Achievements |
Homocystinuria frequently develops ectopia lentis (rupture of zonular fibers). The pathology is still unknown, but it is thought to be caused by damages to the fibrillin that consist of zonular fibers. We attempted to elucidate the pathology by performing metabolic analysis of CBS knockout mice.
Analysis using Imaging MS revealed that two metabolites were clearly different from those in the wild type. One was homocysteine persulfide (HcySSH) and the other was ophthalmic acid.
Active sulfur molecules such as HcySSH have strong reducing power, suggesting the possibility that they cleave (reduce) the disulfide bonds of the fibrillin that consist of zonular fibers.
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| Free Research Field |
眼科学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ホモシスチン尿症はメチオニンの代謝産物であるホモシステインが血中に蓄積する常染色体劣性遺伝性疾患である。原因遺伝子はシスタチオニンβ合成酵素(CBS)欠損症であり、国内では１００万出生あたり1名の頻度で発症する新生児マススクリーニングの対象疾患である。知的障害などの中枢神経系の異常 、骨格の異常（マルファン症候群様体型） 、水晶体亜脱臼、血栓症を主症状とするがその病態についてはわかっていない。本研究は水晶体亜脱臼の病態を解明するため、CBSノックアウトマウスの眼球を用いて代謝解析を行い、その原因が高い還元力を有するホモシステインパースルフィドにあると考える。
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