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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Comprehensive understanding of oxidized lipids involved in disease induction

Research Project

Project/Area Number 20H00493
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

山田 健一  九州大学, 薬学研究院, 教授 (60346806)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 今井 浩孝  北里大学, 薬学部, 教授 (50255361)
柴田 貴広  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80447838)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords酸化脂質 / 構造解析 / 脳
Outline of Annual Research Achievements

脂質は、多くの生理作用があるにもかかわらず、DNAによって直接コードされていない。そのため、分子生物学的手法の適用には制限があり、また高い脂溶性、相同性のため取り扱いにくい生体成分である。しかし、脂質代謝系をターゲットとした医薬品が複数あることからも、新たな検出技術開発が生命現象の理解、そして創薬基盤研究において大いに貢献することは間違いない。
そこで本研究では、上記目的のために、1)酸化脂質分析技術開発、2)疾患モデル動物での方法論の検証、3)酸化脂質がどのような作用を示すのか、の3点を研究項目とした。本年度は、1)の酸化脂質分析技術開発を中心に実施した。
1)酸化脂質分析技術開発
我々は、これまで脂質酸化過程の起点である“脂質ラジカルに対する検出プローブ”を開発し、現在その構造解析技術開発を進めてきた。これら研究を通じて、その後の代謝産物である酸化脂質がこれまで想定されていた以上、極めて多く生成している可能性が考えられた。そこで本研究項目では、酸化脂質として脂質過酸化物およびアルデヒド体の網羅的検出技術を新たに開発を行った。実際に解析を進めたところ、百種類を優に超える数の構造解析に成功した。
2)疾患モデル動物での方法論の検証
現在開発している上記技術が、実際に疾患モデル動物にも適用できるか検討を開始するために、疾患モデルでの検証を進めた。本年度は、まず肝障害モデルに適用したところ、実際に動物モデルで数十種類の酸化脂質の検出に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は、1)酸化脂質分析技術開発、2)疾患モデル動物での方法論の検証、3)酸化脂質がどのような作用を示すのか、の3点を研究項目としている。本年度は、1)の酸化脂質分析技術開発を中心に実施し、技術開発に成功すると共に実際に疾患モデル動物での検証も行った。その際に新規物質も数多く見出していることから、本研究は順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

我々は、これまでに新規物質を含む数百種類の酸化脂質の検出・構造解析技術開発に成功すると共に、疾患モデル動物でも解析可能であることがわかった。そこで今後は、これら技術を拡張すると共に、本研究の目的の一つである脳疾患モデル動物に適用する。そのために、まずは、脳疾患モデル動物の確立とその進行抑制剤を用いて、酸化脂質が関与するかを明らかにした後、酸化脂質の検出などを行う予定である。

  • Research Products

    (22 results)

All 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Defective biosynthesis of ascorbic acid in Sod1-deficient mice results in lethal damage to lung tissue2021

    • Author(s)
      Homma T, Takeda Y, Nakano T, Akatsuka S, Kinoshita D, Kurahashi T, Saitoh S, Yamada KI, Miyata S, Asao H, Goto K, Watanabe T, Watanabe M, Toyokuni S, Fujii J
    • Journal Title

      Free Radic Biol Med

      Volume: 162 Pages: 255-265

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2020.10.023.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A radioiodinated nitroxide probe with improved stability against bioreduction for in vivo detection of lipid radicals2021

    • Author(s)
      Azuma R, Yamasaki T, Sano K, Munekane M, Matsuoka Y, Yamada KI, Mukai T
    • Journal Title

      Free Radic Biol Med

      Volume: 163 Pages: 297-305

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2020.12.028

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Push-Pull Bisnaphthyridylamine Supramolecular Nanoparticles: Polarity-Induced Aggregation and Crystallization-Induced Emission Enhancement and Fluorescence Resonance Energy Transfer2021

    • Author(s)
      Hagihara R, Umeno T, Ueki S, Yoshihara D, Fuchi Y, Usui K, Sakuma M, Yamada KI, Karasawa S
    • Journal Title

      Chemistry

      Volume: 27(9) Pages: 3039-3046

    • DOI

      10.1002/chem.202003854

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iron loading exerts synergistic action via a different mechanistic pathway from that of acetaminophen-induced hepatic injury in mice.2020

    • Author(s)
      Moon G, Kobayashi S, Aung Naing Y, Yamada KI, Yamakawa M, Fujii J.
    • Journal Title

      Free Radic Res

      Volume: 54(8-9) Pages: 606-609

    • DOI

      10.1080/10715762.2020.1819996.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mitochondria-dependent ferroptosis plays a pivotal role in doxorubicin cardiotoxicity.2020

    • Author(s)
      Tadokoro T, Ikeda M, Ide T, Deguchi H, Ikeda S, Okabe K, Ishikita A, Matsushima S, Koumura T, Yamada KI, Imai H, Tsutsui H.
    • Journal Title

      JCI Insight

      Volume: 5(9) Pages: e132747

    • DOI

      10.1172/jci.insight.132747

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reaction Targets of Antioxidants in Azo-Initiator or Lipid Hydroperoxide Induced Lipid Peroxidation.2020

    • Author(s)
      Saito K, Matsuoka Y, Yamada KI.
    • Journal Title

      Free Radic Res

      Volume: 54(5) Pages: 301-310

    • DOI

      10.1080/10715762.2020.1761020.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic ablation of aldehyde reductase (Akr1a) augments exercise endurance in mice via activation of the PGC-1α-involved pathway.2020

    • Author(s)
      Takahashi M, Homma T, Yamada KI, Miyata S, Nakajima O, Fujii J.
    • Journal Title

      Life Sci

      Volume: 17;249 Pages: 117501

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2020.117501.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Method for Structural Determination of Lipid-Derived Radicals.2020

    • Author(s)
      Matsuoka Y, Izumi Y, Takahashi M, Bamba T, Yamada KI.
    • Journal Title

      Anal Chem

      Volume: 19;92(10) Pages: 6993-7002

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c00053.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization and Water-Proton Longitudinal Relaxivities of Liposome-Type Radical Nanoparticles Prepared via a Supramolecular Approach.2020

    • Author(s)
      Shiraishi R, Matsumoto S, Fuchi Y, Naganuma T, Yoshihara D, Usui K, Yamada KI, Karasawa S.
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 36-19 Pages: 5280-5286

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.0c00610

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酸化ホスファチジルコリンの包括的解析および可視化技術の開発2021

    • Author(s)
      松岡 悠太、高橋 政友、杉浦 悠毅、和泉 自泰、西山 和宏、西田 基宏、末松 誠、馬場 健史、山田 健一
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] 蛍光ニトロキシドプローブを用いた培養細胞内脂質ラジカルの検出および構造解析2021

    • Author(s)
      有働 拓海、松岡 悠太、高橋 政友、和泉 自泰、馬場 健史、山田 健一
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] ニトロキシドプローブを用いた脂質ラジカルの捕捉および付加体精製法の開発2021

    • Author(s)
      齋藤 耕太、松岡 悠太、中尾 周平、大金 賢司、どど 孝介、袖岡 幹子、山田 健一
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] 脂質過酸化反応抑制剤による血管性認知症モデルマウスの病態改善効果2021

    • Author(s)
      阿部 真紗美、宗 茉里恵、松岡 悠太、山田 健一
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] リソソームで生じる脂質過酸化反応がフェロトーシス誘導を亢進する2021

    • Author(s)
      斎元 祐真、日下部 大樹、松岡 悠太、山田 健一
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] 光誘発性網膜障害における脂質過酸化反応抑制剤の網膜保護効果2021

    • Author(s)
      城臺 更、森 亮太、中 英人、石田 南人、進藤 早紀、海津 幸子、谷戸 正樹、松岡 悠太、山田 健一
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] 輸血後鉄過剰症における脂質酸化物の解析および新規バイオマーカーの探索2021

    • Author(s)
      松田 和、松岡 悠太、山田 健一
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] 新たな酸化脂質研究の潮流2020

    • Author(s)
      山田 健一
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Invited
  • [Presentation] 酸化脂質と疾患について ~検出から創薬展開まで~2020

    • Author(s)
      山田 健一
    • Organizer
      第 2 回レドックス・酸化ストレス・フィトケミカルズ生体計測研究会
    • Invited
  • [Presentation] 病態における酸化ストレス研究の最前線2020

    • Author(s)
      山田 健一
    • Organizer
      第20回日本抗加齢医学会総会
    • Invited
  • [Presentation] 酸化脂質解析技術開発から創薬シーズ展開へ2020

    • Author(s)
      山田 健一
    • Organizer
      第73回日本酸化ストレス学会
    • Invited
  • [Presentation] フェロトーシス進行に関わる脂質ラジカルの蛍光イメージング2020

    • Author(s)
      斎元 祐真、日下部大樹、松岡悠太、山田健一
    • Organizer
      第73回日本酸化ストレス学会
  • [Book] 酸化脂質と加齢黄斑変性疾患、「実験医学 増刊 Vol.38-No.10」2020

    • Author(s)
      山田 健一
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      4758103879

URL: 

Published: 2021-12-27  

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