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光化学的新技術を利用した脳内老化タンパク質の網羅的解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K08207
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理系薬学
研究機関鈴鹿医療科学大学

研究代表者

定金 豊  鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (60293304)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード老化 / アスパラギン残基 / アスパラギン酸残基 / コンフォメーション病 / 光 / ファージ / 加齢性疾患 / 修復酵素 / 光化学 / パニング法 / Dアミノ酸 / ジアジリン / カルモジュリン / 光反応基 / コンファメーション病 / 分析化学 / 遺伝子工学 / アミノ酸 / 分析科学 / 神経科学 / バイオテクノロジー
研究成果の概要

タンパク質中のAsnおよびAsp残基は修復酵素PCMTの働きにより、本来生体内にはない特殊構造のD-isoAsp残基が蓄積することが知られている。本研究では加齢性疾患と脳内のタンパク質のアミノ酸残基の老化との関連を明らかにするために副次的に生成するD-isoAsp残基に着目した。独自の光反応化学技術と遺伝子工学技術を用いてD-isoAsp残基を解析するツールを開発することを目的に、修復酵素PCMTの点突然変異体の作成や活性部位の分子進化をエラー頻度の高いPCRで促進するなどの研究を実施し、ツール開発の基礎的検討を終えることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の遂行により加齢性疾患との関連を明らかにする新たなツール開発の基礎的研究成果を得ることができた。本研究の社会的意義は、超高齢化社会での喫緊の課題である加齢性疾患の発病の理解に役立つ成果が得られたことであり、学術的意義は、アミノ酸の構造変化を修復すべき酵素が、機構上副次的にD-isoAsp残基を蓄積してタンパク質機能に影響を及ぼすという特殊な現象に着目した独創的な研究であることである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Implications of Metal Binding and Asparagine Deamidation for Amyloid Formation.2018

    • 著者名/発表者名
      Sadakane Y, Kawahara M.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci. 2018 Aug 19;19(8). pii: E2449. doi: 10.3390/ijms19082449.

      巻: 19 号: 8 ページ: 1-23

    • DOI

      10.3390/ijms19082449

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Photoreactive biomacromolecules: Installation of photoreactive units and applications for analyzing biological interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Sadakane, Isao Ohtsuka, and Yasumaru Hatanaka
    • 雑誌名

      Photoaffinity Labeling for Structural Probing within Protein

      巻: 2017 ページ: 129-157

    • DOI

      10.1007/978-4-431-56569-7_7

    • ISBN
      9784431565680, 9784431565697
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] タンパク質中のアミノ酸レベルの自発的構造変化の分析と意義2017

    • 著者名/発表者名
      定金 豊
    • 雑誌名

      ぶんせき

      巻: 2017年7号 ページ: 305-311

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoaffinity electrophoretic mobility shift assay using photoreactive DNA bearing 3-trifluoromethyl-3-phenyldiazirine in its phosphate backbone.2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Sadakane, Yasumaru Hatanaka
    • 雑誌名

      Anal. Biochem.

      巻: 506 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.ab.2016.04.016

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 市販の酵素を組合せたLC-MSでのアミノ酸残基の構造的異性化の迅速な分析法2016

    • 著者名/発表者名
      定金 豊
    • 雑誌名

      ぶんせき

      巻: 2016-1 ページ: 30-30

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] タンパク質内でのアミノ酸残基の老化:高速キラル分析と生体機能への影2019

    • 著者名/発表者名
      定金 豊
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 修復酵素PIMTを利用したタンパク質内のアミノ酸老化解析2019

    • 著者名/発表者名
      森本正大、鶴田大将、田中温季、定金 豊
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質内のD-アミノ酸分析と神経変性疾患との関わり2019

    • 著者名/発表者名
      定金 豊
    • 学会等名
      Dアミノ酸学会第4回ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異性化修復酵素PIMTを利用したタンパク質内のアミノ酸構造変化の解析2018

    • 著者名/発表者名
      森本正大、鶴田大将、田中温季、定金 豊
    • 学会等名
      新アミノ酸分析研究会第8回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 修復酵素 PIMT とヒドラ ジンを用いた化学修飾法による isoAsp 残基部位特定 法の確立ための基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      鶴田 大将,森本 正大,定金 豊
    • 学会等名
      第14回Dアミノ酸学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 再現性の良いアミロイド線維形成条件の検討と阻害物質探索への応用2018

    • 著者名/発表者名
      定金 豊、森下優花、森本正太
    • 学会等名
      第64回 日本薬学会東海支部学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 糖鎖ミメティックペプチド結合特性の光アフィニティーラベリング分析2018

    • 著者名/発表者名
      定金 豊,窪田安紘、藤原 将平, 大塚 功
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光反応性糖鎖ミメティックペプチドを用いた結合解析法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      定金 豊,藤原 将平, 大塚 功
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光アフィニティーラベル法による糖鎖機能解明を志向した分子ツールの開発 -LeX 型糖鎖リガンドの合成2017

    • 著者名/発表者名
      大塚 功 , 定金 豊 , 羽田 紀康 , 渥美 聡孝 , 垣内 信子
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光反応性糖鎖ミメティックペプチドを用いた結合解析法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      定金 豊,藤原 将平, 大塚 功
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光アフィニティーラベル法による糖鎖機能解明を志向した分子ツールの開発 sLeX 型糖鎖リガンドの合成2017

    • 著者名/発表者名
      大塚 功, 定金 豊, 羽田 紀康, 渥美 聡孝, 垣内 信子
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖鎖ミメティックペプチド結合特異性の光化学的分析2017

    • 著者名/発表者名
      定金 豊,窪田安紘、藤原 将平, 大塚 功
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] スクシンイミド中間体の開環と閉環反応に及ぼすアミノ酸側鎖の影響2017

    • 著者名/発表者名
      定金 豊、千田紗弓、出口 拓
    • 学会等名
      第7回新アミノ酸研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] タンパク質中のアミノ酸残基の 老化に伴う経時的構造変化を 可視化する解析法の確立2016

    • 著者名/発表者名
      定金 豊、祖父江友宏、地主 将典
    • 学会等名
      新アミノ酸研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] カルモジュリンのアミノ酸レベルの老化と構造解析法の確立2016

    • 著者名/発表者名
      定金 豊、祖父江友宏、地主 将典
    • 学会等名
      Dアミノ酸学会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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