2022 Fiscal Year Annual Research 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 / 糖化様反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題はカルボニルストレス物質であるメチルグリオキサールの毒性軽減のメカニズムとして、細胞内のポリアミンが化学反応をすることでメチルグリオキサールを無毒化して細胞を保護していることを証明することを目的としている。
2020年度(令和2年度)では両者の反応によって生じるカルボキシエチル骨格を有するポリアミン誘導体を細胞内物資として同定した（第39回日本糖質学会年会（誌上開催））。
2021年度(令和3年度)では新たに、両者の反応によって生成すると推定されたラクトイル骨格を有するポリアミンの新規誘導体を細胞内物質の解析のための標品として合成し、LC/MS/MSを用いた解析により新規細胞内物質としての同定に成功した（第40回日本糖質学会年会（鹿児島））。さらに前年度に同定したカルボキシエチル型ポリアミン誘導体の化学的性質として分子間相互作用を核磁気共鳴法（NMR)を用いた解析により明らかにした（環太平洋国際化学会議2022（Honolulu、オンライン開催）。
最終年度の2022年度では、細胞内のメチルグリオキサールの増加に伴うポリアミン反応物の増加の検証を行った。内在的にメチルグリオキサールを増加させるためにクルクミンの添加を試みたが、明瞭な結果は得られなかった。しかしメチルグリオキサールを直接細胞に添加したところ、細胞内物質としてのラクトイル型ポリアミン誘導体の顕著な増加が確認された。このことからメチルグリオキサールの増加に伴って、細胞内のポリアミンが捕捉するメチルグリオキサール量も増加し、ポリアミンがメチルグリオキサールの毒性軽減に寄与する化学的メカニズムの一つを示した（第41回日本糖質学会年会（大阪））。
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