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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

研究課題

研究課題/領域番号 18J10935
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 医療系薬学
研究機関徳島大学

研究代表者

池田 真由美  徳島大学, 大学院薬科学教育部, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード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
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Distribution of Polysulfide in Human Biological Fluids and Their Association with Amylase and Sperm Activities2019

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 24 号: 9 ページ: 1689-1689

    • DOI

      10.3390/molecules24091689

    • NAID

      120006995454

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Involvement of SAPK/JNK signaling pathway in copper enhanced zinc-induced neuronal cell death.2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KI1, Shimoda M1, Kasai M1, Ikeda M2, Ishima Y2, Kawahara M
    • 雑誌名

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

      巻: Feb15 号: 1 ページ: 043-043

    • DOI

      10.1093/toxsci/kfz043

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel S-sulfhydrated human serum albumin preparation suppresses melanin synthesis,2018

    • 著者名/発表者名
      Ikeda M, Ishima Y, Kinoshita R, Chuang VTG, Tasaka N, Matsuo N, Watanabe H, Shimizu T, Ishida T, Otagiri M, Maruyama T,
    • 雑誌名

      Redox Biology

      巻: 14 ページ: 354-360

    • DOI

      10.1016/j.redox.2017.10.007

    • NAID

      120007029979

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Dual therapeutic effects of an albumin-based nitric oxide donor on two experimental models of chronic kidney disease2018

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      J Pharm Sci

      巻: 107 号: 3 ページ: 848-855

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2017.10.023

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本薬剤学会第34年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第19回日本NO学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Functional elucidation and therapeutic application of polysulfide in biological fluids2019

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Ikeda
    • 学会等名
      APSTJ Global Education Seminar 2019-1st
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional elucidation and therapeutic application of polysulfide in biological fluids2019

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Ikeda, Yu Ishima, Hiroshi Watanabe, Toru Maruyama, Masaki Otagiri, Tatsuhiro Ishida
    • 学会等名
      Controlled Release Society Annual Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel S-sulfhydrated human serum albumin suppresses reactive oxygen species induced by kidney injuries2019

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Ikeda, Yu Ishima, Toru Maruyama, Takaaki Akaike, Masaki Otagiri, Tatsuhiro Ishida
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Blood Substitutes & Oxygen Therapeutics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Novel S-sulfhydrated Human Serum Albumin Preparation Suppresses Melanin Synthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Ikeda
    • 学会等名
      American Association of Pharmaceutical Scientists
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Novel Quantitative Analysis of Polysulfur by Modified Methylene Blue Assay,2018

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Ikeda
    • 学会等名
      5th International Conference on the Biology of Hydrogen Sulfide
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体液中の活性イオウ分子種の検出と機能解明2018

    • 著者名/発表者名
      池田真由美
    • 学会等名
      第40回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      池田真由美
    • 学会等名
      第12回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      池田真由美
    • 学会等名
      第71回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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