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血清アルブミンにおける活性イオウの機能解明と酸化ストレス疾患治療への応用

Research Project

Project/Area Number 18J10935
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Medical pharmacy
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

池田 真由美  徳島大学, 大学院薬科学教育部, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsヒト血清アルブミン / 活性イオウ分子種 / 酸化ストレス / 抗酸化剤 / 血清アルブミン
Outline of Annual Research Achievements

抗酸化剤としての応用を目的に、ヒト血清アルブミン(HSA)を基盤としたポリスルフィドのドナーを作製した。多硫化ナトリウム(Na2Sn)とHSAを反応させることで、還元型ポリスルフィドが結合したHSAであるSn-HSAを作製した。Sn-HSAは、メラノーマ細胞においてメラニン産生をポリスルフィド依存的に抑制した。そのメカニズムとして、高いROSおよびNOの消去活性を有していたこと、およびチロシナーゼ活性を抑制したことが示唆された。近位尿細管上皮細胞を用いたin vitro試験にて、Sn-HSAは細胞内へポリスルフィドを供給可能なことが示された。またSn-HSAは、ミオグロビン添加により惹起される酸化ストレスをHSAやNa2Snと比較して高効率に抑制した。
酸化型ポリスルフィドの供与体として、N-アセチル-L-システイン(NAC)のポリスルフィド型のもの(NACSn)が結合したHSAであるpoly-NACSn-HSAを作製した。HSAを化学修飾して導入した約5つのチオールのうち約3個がNACポリスルフィドと結合し、合計で5つの酸化型ポリスルフィドがHSAへ導入された。Poly-NACSn-HSAは近位尿細管上皮細胞内にポリスルフィドを供給せず、また、ミオグロビン誘発の酸化ストレスの消去活性を有していた。poly-NACS2-HSAはグリセロール投与による横紋筋融解症誘発AKIモデルマウスにおいて、腎障害を軽減する傾向が得られた。
以上、還元型および酸化型ポリスルフィドドナーを作製することに成功し、さらにこれらが高い抗酸化活性を有していることを見出した。これらのドナーは、HSAがそれぞれの形態のポリスルフィドを利用して抗酸化作用を示すことを模倣したものであり、生体適合性の高い抗酸化剤としての応用が期待できる。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Distribution of Polysulfide in Human Biological Fluids and Their Association with Amylase and Sperm Activities2019

    • Author(s)
      Ikeda Mayumi、Ishima Yu、Chuang Victor T. G.、Sakai Maki、Osafune Hiroki、Ando Hidenori、Shimizu Taro、Okuhira Keiichiro、Watanabe Hiroshi、Maruyama Toru、Otagiri Masaki、Akaike Takaaki、Ishida Tatsuhiro
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 24 Issue: 9 Pages: 1689-1689

    • DOI

      10.3390/molecules24091689

    • NAID

      120006995454

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Involvement of SAPK/JNK signaling pathway in copper enhanced zinc-induced neuronal cell death.2019

    • Author(s)
      Tanaka KI1, Shimoda M1, Kasai M1, Ikeda M2, Ishima Y2, Kawahara M
    • Journal Title

      Toxicol Sci. 2019 Feb 15. pii: kfz043. doi: 10.1093/toxsci/kfz043. [Epub ahead of print]

      Volume: Feb15 Issue: 1 Pages: 043-043

    • DOI

      10.1093/toxsci/kfz043

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A novel S-sulfhydrated human serum albumin preparation suppresses melanin synthesis,2018

    • Author(s)
      Ikeda M, Ishima Y, Kinoshita R, Chuang VTG, Tasaka N, Matsuo N, Watanabe H, Shimizu T, Ishida T, Otagiri M, Maruyama T,
    • Journal Title

      Redox Biology

      Volume: 14 Pages: 354-360

    • DOI

      10.1016/j.redox.2017.10.007

    • NAID

      120007029979

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dual therapeutic effects of an albumin-based nitric oxide donor on two experimental models of chronic kidney disease2018

    • Author(s)
      Oshiro S, Ishima Y, Maeda H, Honda N, Bi J, Kinoshita R, Ikeda M, Iwao Y, Imafuku T, Nishida K, Miyamura S, Watanabe H, Otagiri M, Maruyama T
    • Journal Title

      J Pharm Sci

      Volume: 107 Issue: 3 Pages: 848-855

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2017.10.023

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 血清アルブミンの酸化ストレス応答性を模倣した新規抗酸化剤の設計2019

    • Author(s)
      池田 真由美、異島 優、清水 太郎、安藤 英紀、奥平 桂一郎、渡邊 博志、丸山 徹、小田切 優樹、石田 竜弘
    • Organizer
      日本薬剤学会第34年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト血清アルブミンに存在するポリスルフィドによるユニークな酸化ストレス応答2019

    • Author(s)
      池田真由美、異島優、酒井真紀、清水太郎、安藤英紀、渡邊博志、丸山徹、小田切優樹、石田竜弘
    • Organizer
      第19回日本NO学会学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional elucidation and therapeutic application of polysulfide in biological fluids2019

    • Author(s)
      Mayumi Ikeda
    • Organizer
      APSTJ Global Education Seminar 2019-1st
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Functional elucidation and therapeutic application of polysulfide in biological fluids2019

    • Author(s)
      Mayumi Ikeda, Yu Ishima, Hiroshi Watanabe, Toru Maruyama, Masaki Otagiri, Tatsuhiro Ishida
    • Organizer
      Controlled Release Society Annual Meeting & Exposition
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A novel S-sulfhydrated human serum albumin suppresses reactive oxygen species induced by kidney injuries2019

    • Author(s)
      Mayumi Ikeda, Yu Ishima, Toru Maruyama, Takaaki Akaike, Masaki Otagiri, Tatsuhiro Ishida
    • Organizer
      The 17th International Symposium on Blood Substitutes & Oxygen Therapeutics
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Novel S-sulfhydrated Human Serum Albumin Preparation Suppresses Melanin Synthesis2018

    • Author(s)
      Mayumi Ikeda
    • Organizer
      American Association of Pharmaceutical Scientists
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Novel Quantitative Analysis of Polysulfur by Modified Methylene Blue Assay,2018

    • Author(s)
      Mayumi Ikeda
    • Organizer
      5th International Conference on the Biology of Hydrogen Sulfide
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体液中の活性イオウ分子種の検出と機能解明2018

    • Author(s)
      池田真由美
    • Organizer
      第40回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 血清アルブミンに存在するサルフェン硫黄の酸化還元制御の解明と生体模倣的な硫黄送達システムの開発への応用2018

    • Author(s)
      池田真由美
    • Organizer
      第12回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリスルフィド付加血清アルブミンによるメラニン産生の抑制2018

    • Author(s)
      池田真由美
    • Organizer
      第71回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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