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酸化イミダゾールジペプチドによる新規抗酸化/ROSシグナル制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19J12416
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
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関大阪府立大学

研究代表者

垣花 優希  大阪府立大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード酸化イミダゾールジペプチド / 抗酸化 / 酸化ストレス / 抗炎症
研究開始時の研究の概要

イミダゾールジペプチド (IDPs) の新規修飾体として酸化 IDPs を発見し、その生体内での存在様式や高い抗酸化能を有することなどを明らかにしてきた。本研究では、酸化 IDPs の代謝メカニズム解析、抗酸化能、ROS シグナル調節、遺伝子発現・タンパク発現調節などの幅広い機能解析を細胞レベルや個体レベルで行う。それにより、酸化 IDPs の抗酸化能や ROS シグナル調節による生体制御機構の分子基盤を確立する。

研究実績の概要

抗酸化物質として知られているイミダゾールジペプチド(IDPs)の新規修飾体として、酸化IDPsを発見し解析してきた。これまでの研究から酸化IDPsは単なる酸化修飾体ではなく機能性分子である可能性が示唆されている。しかし、その詳細な機能やメカニズムについてはほとんど明らかになっておらず、本研究課題では酸化IDPsによる生体制御機構の解明を目的としている。本年度は、酸化IDPsの抗酸化活性に焦点を当て、IDPsの抗酸化活性における酸化IDPsの役割を解析した。
抗酸化活性の測定により、2-オキソカルノシン・2-オキソアンセリンは、その前駆体であるカルノシン・アンセリンと比べて非常に高い抗酸化活性を示すことが明らかとなった。また、2-オキソカルノシンは2-オキソアンセリンよりも抗酸化活性が高いことが示された。さらに、高速液体クロマトグラフィー、タンデム型質量分析装置(LC-MS/MS)を用いた解析から市販のカルノシン・アンセリン標品に2-オキソカルノシン・2-オキソアンセリンがごくわずかに混入していることが明らかとなった。そこで、精製カルノシン・アンセリンを調製し解析した結果、カルノシン・アンセリンの抗酸化活性は従来報告されている活性よりも低く、しかしながら弱い抗酸化活性があることが明らかとなった。
また、ほとんど研究が進んでいないホモアンセリンに着目しその酸化体である2-オキソホモアンセリンの解析を行った。LC-MS/MSを用いた絶対定量方法を確立し、2-オキソホモアンセリンの生体内産生を見出した。さらに、2-オキソホモアンセリンは前駆体であるホモアンセリンよりも極めて高い抗酸化活性を示すことがわかった。以上の結果から、これまでに報告されているIDPsの抗酸化活性には酸化IDPsが強く関与していることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Distribution and quantitative analysis of homoanserine and its 2-oxo-derivative in mouse tissues2021

    • 著者名/発表者名
      Kakihana Yuki、Kasamatsu Shingo、Uchida Koji、Ihara Hideshi
    • 雑誌名

      Free Radical Research

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Rat Monoclonal Antibody to Detect Hydrogen Sulfide and Polysulfides in Biological Samples2020

    • 著者名/発表者名
      Kasamatsu Shingo、Kakihana Yuki、Koga Taisei、Yoshioka Hisashi、Ihara Hideshi
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 9 号: 11 ページ: 1160-1160

    • DOI

      10.3390/antiox9111160

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 酸化イミダゾールジペプチドによる細胞機能調節2020

    • 著者名/発表者名
      垣花 優希、笠松 真吾、内田 浩二、居原 秀
    • 学会等名
      第74 回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 2-オキソ-カルノシンの抗炎症効果2020

    • 著者名/発表者名
      垣花 優希、笠松 真吾、内田 浩二、居原 秀
    • 学会等名
      第73回日本酸化ストレス学会・第20回日本NO学会合同学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規の抗酸化物質2-オキソ-カルノシンによる細胞機能調節2020

    • 著者名/発表者名
      垣花優希、笠松真吾、内田浩二、居原秀
    • 学会等名
      第19回分子予防環境医学研究会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ホモアンセリンおよび酸化ホモアンセリンの測定方法の確立と生体内局在の解明2020

    • 著者名/発表者名
      垣花優希、笠松真吾、内田浩二、居原秀
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酸化イミダゾールジペプチドは新規内在性抗酸化物質である2019

    • 著者名/発表者名
      垣花優希、内田浩二、居原秀
    • 学会等名
      第72回日本酸化ストレス学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 抗酸化剤、抗糖化剤又は抗炎症剤2019

    • 発明者名
      内田浩二、居原秀、垣花優希
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学、公立大学法人大阪
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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