Identification of disease biomarkers using highly sensitive peptidomics

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20389
• Project/Area Number (Other): 18H05383 (2018-2019)
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2020); Single-year Grants (2018-2019)
• Review Section: Medium-sized Section 53:Organ-based internal medicine and related fields
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: Shichiri Masayoshi 北里大学, 医学部, 教授 (10206097)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小寺 義男 北里大学, 理学部, 教授 (60265733)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2021-03-31
• Keywords: ペプチド / 生理活性因子 / バイオマーカー / 質量分析 / NF-κB / 摂食抑制 / ペプチドミクス / 創薬シーズ

Outline of Final Research Achievements

We have succeeded in developing a novel strategy to comprehensively identify low-molecular-weight native peptides using mass spectrometry. Peptides sequences were chemically synthesized to be used for identifying novel bioactive peptides, resulting in identification of two NF-κB-inducers and one anorectic peptide. While analyzing native peptides in human plasma using peptidomics approach, we found potential disease biomarker proteins; oxidative stress markers, a potential cardiovascular disease predictor, and a potential body fluid indicator. This study illustrates a new approach for discovering unknown bioactive peptides and disease biomarkers in plasma via the generation of peptide libraries using a novel peptidomic strategy.

Free Research Field

内分泌・代謝

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、ヒト血中に存在する超微量ネイティブペプチドの配列を正確に決定することは不可能とされていたが、始めてその網羅的同定に成功し、新たなヒト血漿ネイティブペプチドデータベースを作成して公開した。同定したペプチドの中から３つの強力な生理活性を有する新規生理活性因子を明らかにし、これらが血中に確実に存在するペプチドホルモンであることを示した。さらに、研究の過程で疾患バイオマーカーとなりうる候補因子を３つ同定することができた。これまで新規生理活性因子やバイオマーカーの探索は困難をきわめていたが、「血漿ペプチドーム」はこうした創薬シーズ・マーカー探索研究を加速させる貢献が期待される。