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変異SOD1における酸化促進性獲得メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 15J03391
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

藤巻 暢宏  東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsSOD1 / 酸化促進性 / ALS / ESR / 活性酸素
Outline of Annual Research Achievements

ALSの発症原因の一つとして、SOD1変異体の変性によって生じる活性酸素種(ROS)由来の酸化ストレスモデルを提案している。本年度は、(1) SOD1変異体が生じる活性酸素種(ROS)の同定を行った。ROSとDMPOとの反応によって生じるラジカル種の電子スピン共鳴(ESR)スペクトルの比較から同定を行っている。SOD1変異体由来のROSのESRスペクトルは、ヒドロキシラジカルと同様のスペクトル形状を示し、SOD1変位体からのROSは、ヒドロキシラジカルであることが示唆された。また、DCF蛍光法を用いて酸化力の検討を行い、ヒドロキシラジカルを生じる鉄イオンのフェントン反応やスーパーオキシドを生成するキサンチン/キサンチンオキシダーゼの反応と比較しても、SOD1変異体の酸化力は非常に強いことがわかった。(2) 変異化に伴う構造不安定性によって変異体が酸化促進性を獲得するのであれば、構造不安定を与えれば変異をもたない野生型(WT)のSOD1においても酸化促進性を獲得できると考えられる。本年度は、アポ化したWT-SOD1の温度依存性の詳細について検討を行い、45から50度において変性を示し、銅イオンを導入することによって酸化促進性を獲得することがわかった。変異後のCDスペクトルにおいても、野生型と変異体でほぼ同じであった。変異導入以外の要因による構造不安定化でもSOD1は酸化促進性を獲得することが示された。(3) 金属結合部位の酸化促進性獲得について、サイクリックボルタンメトリ-(CV)を用いた配位銅イオンの酸化還元電位の検討を行ったが、十分な信号強度を得ることができなかった。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] The Structural Analysis of the Pro-Oxidant Copper-Binding Site of Denatured Apo-H43R SOD1 and the Elucidation of the Origin of the Acquisition of the Pro-Oxidant Activity2016

    • Author(s)
      Nobuhiro Fujimaki, Takashi Miura, and Takakazu Nakabayashi
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 18 Issue: 6 Pages: 4468-4475

    • DOI

      10.1039/c5cp07729j

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 紫外共鳴ラマン分光法を用いたSOD1変異体に共通する酸化促進性獲得メカニズムの解明2015

    • Author(s)
      藤巻暢宏,西屋 健,三浦隆史,中林孝和
    • Organizer
      第9回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子構造の不安定化に起因する野生型SOD1の酸化促進性獲得2015

    • Author(s)
      高橋 旭,藤巻暢宏,三浦隆史,中林孝和
    • Organizer
      第9回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural Analysis for Cu2+-Binding Sites of the Denatured Apo-SOD12015

    • Author(s)
      Nobuhiro Fujimaki, Takashi Miura, Takakazu Nakabayashi
    • Organizer
      Tohoku University’s Chemistry Summer School 2015
    • Place of Presentation
      Sendai (Japan)
    • Year and Date
      2015-08-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 変性したSOD1における酸化促進性Cu結合部位の性質2015

    • Author(s)
      藤巻暢宏,三浦隆史,中林孝和
    • Organizer
      第42回生体分子科学討論会
    • Place of Presentation
      高崎
    • Year and Date
      2015-06-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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