全リポ蛋白粒子の粒子径と疎水性に関するデータベースの作製

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23590657
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 千葉 仁志 北海道大学, 大学院保健科学研究院, 教授 (70197622)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: リポタンパク質 / 粒子径 / 原子間力顕微鏡

Research Abstract

リポ蛋白分画の粒子径・粒子数に関する基礎的検討においては、健常者から得た血清を材料に，様々な分画法により得たリポ蛋白分画について，粒子径と粒子数のAFM計測を行った。健常者7名（24.3±3.3歳, mean±SD）の空腹時血清を用いた。健常者（n=7）の血清を用いて, 段階的超遠心分画法によりlarge LDL画分（1.019＜d＜1.044）, sd LDL画分（1.044＜d＜1.063）, 総リポタンパク質画分（d＜1.225）を得た。各リポタンパク質画分の良好な分離を非変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動にて確認した。原子間力顕微鏡にはMFP-3D-BIO（Asylum Research）を用いた。large LDL（n=7）およびsd LDL（n=7）粒径ピークはそれぞれ21.0±2.0 nm, 17.1±2.6 nm（Mean±SD）で, 統計学的に有意な差を認めた（P＜0.05）。総リポタンパク質画分（n=3）の粒径分布では, 10 nm付近のHDLが多く観察され, 次いで20 nm付近にLDLが観察された。それ以上大きい粒径をもつVLDLやCMなどのリポタンパク質は少なかった。EMによるlarge LDL（n=6）およびsd LDL（n=6）の粒径ピークはそれぞれ23.5±1.3 nm, 20.5±0.5 nm（Mean±SD）で, 統計学的に有意な差を示した（P＜0.05）。総リポタンパク質画分の粒径分布ではAFMの結果と類似したプロフィールを示した。AFMとEMの粒径計測結果で有意な相関が認められた（Rs = 0.75,P＜0.01）。リポ蛋白表面疎水性を計測するAFMプローブの作製の目的のためには、AFMのカンチレバーにリポ蛋白表面の疎水性を認識する分子で表面処理を施す実験を遂行中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

リポタンパク質の粒子径を原子間力顕微鏡で計測する方法を確立できた点は大きな成果であるといえる。この技術は本研究課題の根幹となる技術であり、そのような報告は未だない。一方、プローブの極性を変化させる方法についてはまだ結論をえておらず、未達成である。

Strategy for Future Research Activity

AFMのカンチレバーにリポ蛋白表面の疎水性を認識する分子で表面処理を施す方法を確立することに重点を移す。これが確立されれば、カンチレバーがリポ蛋白から離れようとする際に大きな力（friction force）を必要とするので、リポ蛋白粒子の疎水性を計測できる。Fujihira Mらは "Friction force microscope; Chemical force microscopy of self-assembled monolayers on sputtered gold films patterned by phase separation. Ultramicroscopy 86:63-73,2001"において、金表面に作製した疎水-親水-不均一表面の計測に成功している）。この方法を追試するとともに、可能性のある他の試薬についても検討を行う。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

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Research Products

• [Journal Article] Isolation and characterization of a phenolic antioxidant from the Pacific oyster (Crassostrea gigas). (2012)
  • Author(s): Watanabe M, Fuda H, Jin S, Sakurai T, Ohkawa F, Hui SP, Takeda S, Watanabe T, Koike T, Chiba H.
  • Journal Title: J Agric Food Chem Volume: 60 Pages: 830-835
  • DOI: 10.1021/jf2038532
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel murine model for non-alcoholic steatohepatitis developed by combination of a high-fat diet and oxidized low-density lipoprotein. (2012)
  • Author(s): Yimin, Furumaki H, Matsuoka S, Sakurai T, Kohanawa M, Zhao S, Kuge Y, Tamaki N, Chiba H.
  • Journal Title: Lab Invest Volume: 92 Pages: 265-281
  • DOI: 10.1038/labinvest.2011.159
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Liquid chromatography-mass spectrometric determination of plasmalogens in human plasma. (2011)
  • Author(s): Hui SP, Chiba H, Kurosawa T.
  • Journal Title: Anal Bioanal Chem. Volume: 400 Pages: 1923-1931
  • DOI: 10.1007/s00216-011-4921-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stable isotope-dilution liquid chromatography/tandem mass spectrometry method for determination of thyroxine in saliva. (2011)
  • Author(s): Higashi T, Ichikawa T, Shimizu C, Nagai S, Inagaki S, Min JZ, Chiba H, Ikegawa S, Toyo'oka T.
  • Journal Title: J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. Volume: 879 Pages: 1013-1017
  • DOI: 10.1016/j.jchromb.2011.02.048
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CD36 deficiency predisposing young children to fasting hypoglycemia. (2011)
  • Author(s): Nagasaka H, Yorifuji T, Takatani T, Okano Y, Tsukahara H, Yanai H, Hirano K, Hui SP, Hirayama S, Ito T, Chiba H, Miida T.
  • Journal Title: Metabolism Volume: 60 Pages: 881-887
  • DOI: 10.1016/j.metabol.2010.08.008
  • Peer Reviewed