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発光物質の生成反応を利用した糖尿病重症化のバイオマーカー簡便定量法の基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K20205
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

蟹江 秀星  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (10828304)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード化学発光 / バイオマーカー / 糖代謝産物 / 糖尿病
研究開始時の研究の概要

日本国内には生活習慣の乱れにより発症する2型糖尿病の患者が1000万人いると推計されている。2型糖尿病は重症化すると様々な合併症を引き起こし、患者とその家族の生活の質を低下させることにつながる。2型糖尿病の重症化を防ぐ方法の一つは、2型糖尿病の重症化の予測に資する糖代謝産物の体内での量を指標に、重症化の予防策をとることである。しかしながら、臨床レベルでの利用に適した取扱いが容易な機器を用いる糖代謝産物の定量法は確立されていない。そこで本研究では、安価で容易に取り扱える機器により検出できる化学発光という現象を利用した、2型糖尿病の重症化の予測に資する糖代謝産物の簡便な定量法の基盤構築を目指す。

研究成果の概要

2型糖尿病患者の重症化を防ぐ方法の一つとして、2型糖尿病の重症化予測に資するバイオマーカーであるメチルグリオキサール(MGO)や3-デオキシグルコソン(3-DG)の存在量を指標に重症化リスクの高い患者を見極め、重症化予防策をとることが考えられる。しかしながら、1000万人と推計される2型糖尿病患者の臨床検査に最適なMGOや3-DGの簡便定量法は開発されていない。本研究では、維持管理も含め取り扱いが容易な機器により検出可能な化学発光という現象を利用した、MGOおよび3-DGの簡便定量法の構築を目指した研究に取り組み、化学発光物質への誘導体化反応条件や反応生成物の化学発光条件に関する新知見を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでに、MGOおよびMGOと化学構造が類似する化合物がある種のアミノピラジンと反応することで化学発光物質が生成することは知られていたものの、その誘導体化反応条件および反応生成物の化学発光反応条件の検討は不十分であり、発光量によるMGOの簡便定量法の確立には至っていなかった。本研究成果によって、これまで検討されていなかったアミノピラジン関連物質とMGOを反応させた場合でも化学発光物質が生成することや、MGOの誘導体化反応生成物の化学発光反応条件に関する新知見を得た。またその過程で、炎症性バイオマーカーの発光による簡便定量法への応用が期待できる新たな化学発光現象も発見した。

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

    (3件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Luminescence of Cypridina Luciferin in the Presence of Human Plasma Alpha 1-Acid Glycoprotein2020

    • 著者名/発表者名
      Kanie Shusei、Komatsu Mami、Mitani Yasuo
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 20 ページ: 7516-7516

    • DOI

      10.3390/ijms21207516

    • 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
  • [学会発表] ヒトα1-酸性糖タンパク質によるウミホタルルシフェリンの発光2022

    • 著者名/発表者名
      蟹江秀星、三谷恭雄
    • 学会等名
      SATテクノロジー・ショーケース2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ヒト血漿由来の糖タンパク質存在下でのウミホタル由来物質の発光2021

    • 著者名/発表者名
      蟹江秀星、三谷恭雄
    • 学会等名
      第19回 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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