2020 Fiscal Year Research-status Report
Investigation of the toxic reduction mechanism by chemical reaction of methylglyoxal with polyamine under the biocondition
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20K05862
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
筒井 歩 信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (90531731)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田代 充 明星大学, 理工学部, 教授 (40315750)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ポリアミン / メチルグリオキサール / 糖化反応 / 生体内化学反応 / 終末糖化産物（AGES) |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ポリアミンの化学反応によるメチルグリオキサールの毒性軽減メカニズムを明らかにするために、これら2つの反応物を生体試料中や細胞内から同定し、さらにその化学反応が起こりやすい条件を明かにするための実験を行っている。
これまでに、ポリアミンとメチルグリオキサールの糖化様反応物モデルとして合成したカルボキシエチルポリアミン類について、LC/MS/MSで分析する条件を決定した。さらにBuffer中において、ポリアミンとメチルグリオキサールが糖化反応と同様のメカニズムでカルボキシエチルポリアミンを生成することを確認した。またLC/MS/MSでの定性分析条件を見出したことで、生体試料や細胞を用いた同定分析が可能となった。そして実際に細胞内物質としてカルボキシエチルスペルミンを同定することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ポリアミンとメチルグリグリオキサールとの糖化様反応物を細胞内物質として同定できたことから研究はおおむね順調に進んでいる。本研究結果は現在論文を執筆中である。さらにこれら糖化様反応物が細胞内物質として検出され易くなる条件も同定しつつあり、マウス検体を用いた実験準備も進めている。成分分析条件については、スペルミンおよびプトレシン誘導体についてはLC/MS/MSにおいて定性分析条件の確立には至ったが、定量分析の確立には至っていない。スペルミジン誘導体については、スペルミンおよびプトレシン誘導体との区別は可能であるが、スペルミジン誘導体の構造異性体分離にはまだ検討が必要である。現在はスペルミン誘導体のエナンチオマーの分離条件を検討している。これら化合物をLC分析するに当たっての分子相互作用による問題も詳細を掴みつつあり、昨年度の第39回日本糖質学会年会（誌上開催）で報告した。
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| Strategy for Future Research Activity |
スペルミジン誘導体の構造異性体分離分析条件の検討は引き続き行っていく。またそれぞれの誘導体のエナンチマーの定量分析について検討していき、ケミカルな視点から細胞内成分の立体決定を行う。さらにこれら糖化様反応物が細胞内成分として検出されやすい条件を同定し、細胞ストレスや疾病条件の知見に繋がるように進めていく。また実際の生体サンプルとして、老化、糖尿病、ガンなどのマウス検体を用いて成分分析を行い、ポリアミンの糖化様反応が起こりやすい条件を絞り込んでいく。
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染症による初の非常事態宣言により、4-6月までの3か月間はほぼ研究が遂行できない状態であった。さらに新型コロナ感染症の世界的な拡大により、参加を予定していた国際学会（環太平洋国際化学会議）が次年度に延期された。また国内の学会においても誌上開催となったため、2020年度は旅費・学会参加費の実際の使用額が大幅に減った。延期された国際学会については2021年度開催予定であり、現在のところ研究も滞りなく遂行できているため昨年度の実験計画と合わせて遂行中である。
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