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リン脂質カルジオリピン過酸化物の精密合成に基づくシトクロムcの遊離機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K05847
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38040:生物有機化学関連
研究機関愛媛大学

研究代表者

安部 真人  愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (30543425)

研究分担者 河崎 悠也  九州大学, 先導物質化学研究所, 学術研究員 (00781999)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードカルジオリピン / ミトコンドリア / アポトーシス / 脂質過酸化物 / リン脂質 / シトクロムc / 過酸化脂質 / 化学合成 / 過酸化物 / シトクロムc / チトクロムc
研究開始時の研究の概要

本研究では、ミトコンドリアでの活性酸素種(ROS)によるリン脂質カルジオリピン(CL)を介したシトクロムc (cyt c)漏出の分子機構解明を目指す。そのために、ROSにより産生される各種の過酸化CLおよびその二次酸化生成物の網羅的合成と過酸化部位を改変した非天然型の過酸化CLの精密合成を実現する。それらのcyt c との相互作用解析を通じた構造活性相関研究により、本研究の学術的「問い」である、“なぜCLの過酸化がcyt c との複合体を解消させるのか?”を明らかにする。

研究成果の概要

ミトコンドリアを介したATP産生とアポトーシスの双方に関与するリン脂質カルジオリピンは、酸化ストレス条件における過酸化物への誘導に伴ってシトクロムcを遊離する。しかし、カルジオリピンの過酸化反応では、過酸化カルジオリピンが生じると直ちに二次酸化が進行してしまうためにシトクロムcの遊離を主導する成分は未同定である。そこで本研究では、過酸化カルジオリピンの全合成を達成し、シトクロムcとの相互作用解析を実現することを目的とした。これまでに過酸化カルジオリピンの2種類の異性体について選択的な化学合成を完了し、本課題の最難関を打開することに成功した。現在はさらにシトクロムcとの親和性評価を実施中である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では前例のない過酸化カルジオリピンの立体選択的な全合成を達成することができた。このことは、他の種々のリン脂質についても応用が可能である。事実、既に過酸化ホスファチジルグリセロールの全合成も達成しており、発展的な共同研究から新たな炎症メディエーターの可能性を見出すことに繋がった。また、本研究の合成手法を基盤技術として、英国UCLとの国際共同研究にも発展しており、機能性脂質の開発も進めている。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Crucial importance of length of fatty-acyl chains bound to the sn-2 position of phosphatidylglycerol for growth and photosynthesis of Synechocystis sp. PCC 68032022

    • 著者名/発表者名
      Kaichiro Endoa, Masato Abe, Nobumasa Kawanishi, Haruhiko Jimbo, Koichi Kobayashi, Tomoko Suzuki, Noriko Nagata, Hideto Miyoshi, Hajime Wada
    • 雑誌名

      BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids

      巻: 1867 号: 7 ページ: 159158-159164

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2022.159158

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of a novel enzyme from E. pacifica that acts as an eicosapentaenoic 8R-LOX and docosahexaenoic 10-LOX2020

    • 著者名/発表者名
      S. Yuki, A. Uemura, M. Hakozaki, A. Yano, M. Abe, Y. Misawa, N. Baba & H. Yamada
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 20592-20592

    • DOI

      10.1038/s41598-020-77386-3

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ozon Oxidation of Silylalkene: Mechanistic Study and Application for the Synthesis of Silacarboxylic Acid Derivatives2020

    • 著者名/発表者名
      K. Igawa, Y. Kawasaki, S. Nozaki, N. Kokan, K. Tomooka
    • 雑誌名

      Journal of Organic Chemistry

      巻: 85 号: 6 ページ: 4165-4171

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b03350

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 廃グリセリンを活用した機能性分子への変換2022

    • 著者名/発表者名
      〇安部真人
    • 学会等名
      日本農薬学会 第47回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] リン脂質リゾカルジオリピンの立体選択的全合成2022

    • 著者名/発表者名
      〇廣角道信、安部真人
    • 学会等名
      日本農薬学会 第47回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] リゾカルジオリピンおよび過酸化カルジオリピンの全合成2022

    • 著者名/発表者名
      〇廣角道信、安部真人
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 新規グリオキシル脂質の全合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      〇安部 真人、田中 遼太郎、石橋 洋平、伊東 信
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ホスファチジルコリンの効率的アナログ合成の確立2022

    • 著者名/発表者名
      〇藤原 朋哉、渡辺 麻友美、三澤 嘉久、馬場 直道、阿部 一啓、安部 真人
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ホスファチジルセリンの収束型類縁体合成2022

    • 著者名/発表者名
      〇多田 大輝、阿部 一啓、馬場 直道、三澤 嘉久、安部 真人
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 黒穂菌(Ustilago esculenta)由来新規脂質の全合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      〇小澤 明穂、江川 貴斗、河岸 洋和、安部 真人
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] PCおよびPEをモチーフとした頭部改変型リン脂質のアナログ合成2021

    • 著者名/発表者名
      〇安部真人、渡辺麻友美、三澤嘉久、馬場直道
    • 学会等名
      日本脂質生化学会 第63回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高度不飽和脂肪酸結合型リン脂質の全合成2021

    • 著者名/発表者名
      〇多田大輝、三澤嘉久、馬場直道、安部真人
    • 学会等名
      日本脂質生化学会 第63回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 新奇グリオキシル脂質の構造決定を目指したミックスドアセタールの合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      〇田中遼太郎、石橋洋平、伊東信、安部真人
    • 学会等名
      日本脂質生化学会 第63回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ツノナシオキアミ(E.pacifica)からの新規R型リポキシゲナーゼの同定2021

    • 著者名/発表者名
      〇山田秀俊、結城彩花、植村亜衣子、箱崎真友佳、矢野明、安部真人、三澤嘉久、馬場直道
    • 学会等名
      日本脂質生化学会 第63回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 付加型オゾン酸化反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      河崎悠也、井川和宣、友岡克彦
    • 学会等名
      第54回 酸化反応討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 多価不飽和脂肪酸を有するホスファチジルセリンの合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      安部真人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 生理活性脂質を目指したMixed Acetalの合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      田中遼太郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] リン脂質の化学合成を基盤とした生理機能解析の展開2020

    • 著者名/発表者名
      安部真人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 新奇8Rリポキシゲナーゼ同定とプロテクチンD1酵素合成への応用2020

    • 著者名/発表者名
      結城彩花
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Roles of galactolipids in plastid development during skotomorphogenesis to photomorphogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara A, Endo K, Abe M, Wada H, Kobayashi K
    • 学会等名
      8th Asian-Oceanian Symposium on Plant Lipids
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic study of bioactive phospholipids2019

    • 著者名/発表者名
      安部真人
    • 学会等名
      香川大学 Phytogene symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 脂質分子が繋ぐ生命と環境2019

    • 著者名/発表者名
      安部真人
    • 学会等名
      第37回農業環境科学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生命を化学する -脂質分子の個性とデザイン-2019

    • 著者名/発表者名
      安部真人
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部 第37回市民フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 合成リゾカルジオリピン類縁体のトランスアシラーゼtafazzinに対する阻害効果2019

    • 著者名/発表者名
      安部真人
    • 学会等名
      第61回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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