非酵素的糖付加反応による生体蛋白の修飾とその老化における意義

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62570136
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 堀内 正公 熊本大学, 医学部, 講師 (10117377)
• Keywords: 非酵素的糖付加反応 / 老化現象 / 糖尿病 / マクロファージ / メイラー反応 / 細胞膜レセプター

Research Abstract

糖尿病の病態は加齢現象に特徴的な多くの変化と酷似しており, 老化のモデルと考えられる. 糖尿病では高血糖に伴い多くの生体蛋白が非酵素的糖付加反応(メイラー反応)を受け, 生じた修飾蛋白は血管内皮障害及び神経組織の脱随など糖尿病特有の併発症の発症因子として機能し得る. しかし, 修飾された如何なる構造が組織障害に関与しているか全く不明である. 本研究は長期にわたるメイラー反応の結果生じる蛍光物質や褐色変化産物の構造の固定並びに, これら修飾蛋白質に対する生体認識系の解明を目指している. 本年度は特にメイラー反応の主要産物として提唱されたフロイル・フラニル・イミダゾール(FFI)の存在の可能性及びFFIがマクロファージ系細胞から特異的レセプターを介して認識されるかに関して検討した.
(I)フリルグリオキサル水和物をアンモニア縮合し, 高速液体クロマト法にてFFIを分離精製した. またアミノカプロン酸を同時に反応させFFIカプロン酸誘導体を合成し, これを水溶性カルボジイミドによってアルブミンと結合させ, FFIアルブミン結合体を調製した. (II)牛血清アルブミンをグルコースと37°Cで2カ月間保温して得たブラウン化アルブミンを放射ヨードで標識した. このリガンドはラット肝類洞細胞及び腹腔マクロファージに特異的に結合し, エンドサイトーシスされライソゾーム内で分解される. この特異的結合および分解反応は同様な非酵素的糖付加反応によって修飾したヒトアルブミンやヘモグロビンによって効果的に競合される. しかしFFIアルブミン結合体は全く影響しなかった. 以上の結果は長期にわたるメイラー反応によって修飾された蛋白を特異的に認識する細胞膜レセプターがマクロファージ系細胞に存在すること, しかし, リガンド中のFFI部分はレセプター認識には関与しておらず, この他の修飾された構造が重要であることを示唆している.

Research Products

• [Publications] Murakami, Masaji: Journal of Biochemistry. 101. 729-741 (1987)
• [Publications] Horiuchi, Seikoh: Journal of Protein Chemistry. 6. 193-207 (1987)
• [Publications] Takata, Kyoko: Journal of Lipid Research. (1988)
• [Publications] Murakami, Masaji: Journal of Clincal Investigation. (1988)