線虫におけるD-アミノ酸酸化酵素の時空系分布の解析とD-アミノ酸含量の分析

• 研究課題/領域番号: 21590071
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 本間 浩 北里大学, 薬学部, 教授 (50190278)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 生化学 / D-アスパラギン酸 / D-アミノ酸 / D-アスパラギン酸酸化酵素 / D-アミノ酸酸化酵素 / 欠損変異株 / 線虫 / D-アスパーギン酸

研究概要

モデル生物である線虫には、D-アミノ酸を酸化的に分解する酵素の遺伝子が4つ存在する。1つは、中性と塩基性D-アミノ酸を分解するするD-アミノ酸オキシダーゼ(DAO)で、他の3つは酸性D-アミノ酸を基質とするD-アスパラギン酸オキシダーゼ1～3(DDO-1～DDO-3)である。そこで、これらの遺伝子を欠失した変異株を取得して野生株と比較した。まず、各生育段階にある線虫変異株体内に存在するD-アミノ酸をHPLCを用いて分離定量し、野生株と比較した。また、各変異株の表現形質と行動について調べ、野生株との違いを解析した。

研究成果

• [雑誌論文] Assay of amino acid racemases (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Katane, M. Sekine and H. Homma
  • 雑誌名: Methods in Mol Biol 巻: 794 ページ: 367-379
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assay of amino acid racemases (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Katane, et al.
  • 雑誌名: Methods in Mol.Biol. 巻: 794 ページ: 367-379
  • DOI: 10.1007/978-1-61779-331-8_25
  • ISBN: 9781617793301, 9781617793318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of the active site residues arginine-216 and arginine-237 in the substrate specificity of mammalian D-aspartate oxidase (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Katane, Y. Saitoh, K. Maeda, T. Hanai, M. Sekine, T. Furuchi, and H. Homma
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 40 ページ: 467-476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunohistochemical localization of endogenous D-aspartate in the marine brown alga Sargassum fusiforme Biosci (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama, M. Amano, M. Sekine, H. Homma, M. Tokuda and M. Sato
  • 雑誌名: Biotech. Biochem 巻: 75 ページ: 1481-1484
  • 査読あり
• [雑誌論文] D-Aspartate-an important bioactive substance in mammals : a review from an analytical and biological point of view (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Katane and H. Homma
  • 雑誌名: J. Chromatogr. B 巻: 879 ページ: 3108-3121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunohistochemical Localization of Endogenous D-Aspartate in the Marine Brown Alga Sargassum fusiforme (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yokoyama, et al.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 75 号: 8 ページ: 1481-1484
  • DOI: 10.1271/bbb.110184
  • NAID: 10029591299
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] D-Aspartate-an important bioactive substance in mammals : a review from an analytical and biological point of view (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Katane, H.Homma
  • 雑誌名: J.Chromatogr.B 巻: 879 号: 29 ページ: 3108-3121
  • DOI: 10.1016/j.jchromb.2011.03.062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of D-amino acids in purified proteins synthesized in Escherichia coli (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Miyamoto, M. Sekine, T. Ogawa, M. Hidaka, H. Homma and H. Masaki
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 38 ページ: 1377-1385
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative characterization of three D-aspartate oxidases and one D-amino acid oxidase from Caenorhabditis elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Katane, Y. Saitoh, Y. Seida, M. Sekine, T. Furuchi, and H. Homma
  • 雑誌名: Chem. Biodivers 巻: 7 ページ: 1424-1434
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thiolactomycin inhibits D-aspartate oxidase : a novel approach to probing the active site environment (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Katane, Y. Saitoh, T. Hanai, M. Sekine, T. Furuchi, N. Koyama, I. Nakagome, H. Tomoda, S. Hirono and H. Homma
  • 雑誌名: Biochimie 巻: 92 ページ: 1371-1378
  • 査読あり
• [雑誌論文] D-Aspartate oxidase : the sole catabolic enzyme acting on free D-aspartate in mammals (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Katane, H. Homma
  • 雑誌名: Chem. Biodivers 巻: 7 ページ: 1435-1449
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of enantiomeric amino acids during acid hydrolysis of peptides detected by the liquid chromatography/tandem mass spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Miyamoto, M. Sekine, T. Ogawa, M. Hidaka, H. Homma and H. Masaki
  • 雑誌名: Chem. Biodivers 巻: 7 ページ: 1644-1650
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thiolactomycin inhibits D-aspartate oxidase : a novel approach to probing the active site environment (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Katane, et al.
  • 雑誌名: Bochimie 巻: 92 ページ: 1371-1378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of enantiomeric amino acids during acid hydrolysis of peptides detected by the liquid chromatography/tandem mass spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Miyamoto, et al.
  • 雑誌名: Chem.Biodivers. 巻: 7 ページ: 1644-1650
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apoptotic inducers activate the release of D-aspartate through a hypotonic stimulus-triggered mechanism in PC12 cells (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Furuchi, T. Suzuki, M. Sekine, M. Katane and H. Homma
  • 雑誌名: Arch. Biochem. Biophys 巻: 490 ページ: 118-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apoptotic inducers activate the release of D-aspartate through a hypotonic stimulus-triggered mechanism in PC12 cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Furuchi, T., et al.
  • 雑誌名: Arch. Biochem. Biophys. 490 ページ: 118-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of D-amino acids in purified proteins synthesized in Escherichia coli
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, T., et al.
  • 雑誌名: Amino Acids (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative characterization of three D-aspartate oxidases and one D-amino acid oxidase from Caenorhabditis elegans
  • 著者名/発表者名: Katane, M., et al.
  • 雑誌名: Chemistry & Biodiversity (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] スクリーニングに基づくD-アミノ酸オキシダーゼ新規阻害剤の同定と機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 片根真澄
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] 線虫D-アミノ酸代謝酵素の生殖における役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤康昭
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] in silicoスクリーニングに基づくD-アミノ酸オキシダーゼ新規阻害剤の同定と機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 片根真澄, ら
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるD-アミノ酸アミノトランスフェラーゼの発現部位の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野沢岳史
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Protein L-isoaspartyl/D-aspartylo-methyltransferase(PIMT)の転写調節機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古地壯光、本間浩
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] Protein L-isoaspartyl/D-aspartyl-o-methyltransferase (PIMT)の転写調節機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古地壯光、本間浩
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会シンポジウム「D-アミノ酸の生化学-飛躍する新領域-」
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] D-アスパラギン酸存在下におけるシロイヌナズナの生育と代謝関連遺伝子の発現解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野沢岳史
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 哺乳類細胞内のD-アスパラギン酸含量とD-アスパラギン酸代謝酵素 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田和洋
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 異性化タンパク質修復酵素PIMTの転写因子の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立石秀樹
  • 学会等名: 第7回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] 線虫Caenorhabditis elegansのセロトニン合成におけるD-アスパラギン酸オキシダーゼの関与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 齋藤康昭
  • 学会等名: 第7回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] Identification of the transcription factor(s) responsible for Protein L-isoaspartyl(D-aspartyl) O-methyltransferase(PIMT) gene expression (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Furuchi, et al.
  • 学会等名: 23rd Biennial Joint Meeting of the International Society for Neurochemistry(ISN) and the European Society for Neurochemistry(ESN)
  • 発表場所: アテネ、ギリシャ
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] Identification of the transcription factor(s) responsible for PIMT gene expression (2011)
  • 著者名/発表者名: Furuchi T., et al
  • 学会等名: 23rd Biennial Joint Meeting of the International Society for Neurochemistry (ISN) and the European Society for Neurochemistry (ESN)
  • 発表場所: アテネ、ギリシャ
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] D-アスパラギン酸によるシロイヌナズナの生育阻害と代謝関連遺伝子GEK1 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野沢岳史
  • 学会等名: 日本薬学会第131年会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2011-03-30
• [学会発表] ペプチド酸加水分解反応における異性化の検証 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮本哲也
  • 学会等名: 日本農芸化学会2011年度大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるD-アミノ酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子の発現解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野沢岳史
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Identification and functional characterization of thiolactomycin as a novel D-aspartate oxidase inhibitor of microbial origi (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Katane, et al.
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Involvement of D-amino acid degradative enzymes in cholinergic signaling in nematode Caenorhabditis elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Saitoh, et al.
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Protein L-isoaspartyl(D-aspartyl) O-methyltransferase(PIMT)の転写調節に関わる因子の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤耕平
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] In silico創薬技術に基づくD-aspartate oxidase-thiolactomycin複合体の構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中込泉
  • 学会等名: 第38回構造活性相関シンポジウム
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] 一般のタンパク質にD-アミノ酸が含まれないのはほんとうか? (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮本哲也
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2010-10-29
• [学会発表] Functional analysis of the protein L-isoaspartyl/D-aspartyl o-methyltransferase(PIMT) gene promoter (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Furuchi, et al.
  • 学会等名: OzBio 2010
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Physiological significance of D-amino acid degradative enzymes in nematode Caenorhabditis elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Katane, et al.
  • 学会等名: OzBio 2010
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] 酸加水分解反応におけるジペプチド異性化の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮本哲也
  • 学会等名: 第6回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] 異性化タンパク質修復酵素PIMTの転写調節因子の検索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原田怜
  • 学会等名: 第6回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] 活性中心解析プローブとして有用な新規D-アスパラギン酸オキシダーゼ阻害剤thiolactomycinの同定と機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片根真澄
  • 学会等名: 第6回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] D-アミノ酸分解酵素遺伝子が欠失した線虫Caenorhabditis elegans変異株の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 齋藤康昭
  • 学会等名: 第6回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Study on physiological functions of D-amino acid degradative enzymes in nematode Caenorhabditis elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Saitoh, et al.
  • 学会等名: The 4th East Asia C. elegans Meeting
  • 発表場所: Yoyogi, Tokyo
  • 年月日: 2010-07-12
• [学会発表] Study on physiological function of D-amino acid degradative enzymes in nematode Caenorhabditis elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Saitoh, et al.
  • 学会等名: The 4^<th>East Asia C.elegans Meeting
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-12
• [学会発表] 新規D-アスパラギン酸オキシダーゼ阻害剤thiolactomycinの同定と機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片根真澄、齋藤康昭、花井俊彦、関根正恵、古地壯光、小山信裕、中込泉、供田洋、広野修一、本間浩
  • 学会等名: 日本薬学会第130年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] モデル植物シロイヌナズナにおけるD-アミノ酸アミノトランスフェラーゼの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関根正恵、野沢岳史、古地壯光、片根真澄、小林義典、本間浩
  • 学会等名: 日本薬学会第130年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] 精製タンパク質におけるD-アミノ酸残基の再現性ある検出と由来 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮本哲也、関根正恵、小川哲弘、日高真誠、渡邉秀典、本間浩、正木春彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] Protein L-isoaspartyl/D-aspartyl-o-methyltransferase(PIMT)の転写活性化に必須な領域の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原田怜
  • 学会等名: 日本薬学会第130年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] D-アミノ酸代謝酵素遺伝子を欠失した線虫Caenorhabditis elegans変異株の表現型に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤康昭
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] ホモロジーモデリングとドッキング手法によるthiolactomycinとD-aspartate oxidaseの結合様式の推定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中込泉
  • 学会等名: 第37回構造活性相関シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] 線虫Caenorhabditis elegansにおけるD-アミノ酸代謝酵素の生理機能の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤康昭
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] 大腸菌で生合成したタンパク質中に検出されるD-アミノ酸残基の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮本哲也
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] Protein L-isoaspartyl/D-aspartyl methyltransferase(PIMT)プロモーターの転写制御に関わる転写因子の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水由香里
  • 学会等名: 第53回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 坂戸、埼玉
  • 年月日: 2009-10-03
• [学会発表] Molecular characterization and tissue localization of nematode D-amino acid degradative enzymes (2009)
  • 著者名/発表者名: Saitoh, Y., Katane, M., Seida, Y., Furuchi, T., Kobuna, K., Sakamoto, T., Inoue, T., Arai, H., Nakagawa, Y., Homma, H.
  • 学会等名: The first international conference of D-amino acidresearch
  • 発表場所: Awaji, Hyogo
  • 年月日: 2009-07-03
• [学会発表] Analysis of mechanisms of EDF-triggered hyperactivation of ERK in L-isoaspartyl/D-aspartyl o-methyltransferase(PIMT)-knockdown cells (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Furuchi, et al.
  • 学会等名: The first international conference of D-amino acid research
  • 発表場所: Awaji, Hyogo
  • 年月日: 2009-07-02
• [学会発表] Evaluation of D-amino acid content in purified proteins produced by Escherichia coli (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Miyamoto, et al.
  • 学会等名: The first international conference of D-amino acid research
  • 発表場所: Awaji, Hyogo
  • 年月日: 2009-07-02
• [学会発表] D-Amino acids in Arabidopsis thaliana (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Sekine, et al.
  • 学会等名: The first international conference of D-amino acid research
  • 発表場所: Awaji, Hyogo
  • 年月日: 2009-07-02
• [学会発表] Molecular characterization and tissue localization of nematode D-amino acid degradative enzymes (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Saitoh, et al.
  • 学会等名: The first international conference of D-amino acid research
  • 発表場所: Awaji, Hyogo
  • 年月日: 2009-07-02
• [学会発表] Site-directed mutagenesis study on the active site residues of mouse D-aspartate oxidase (2009)
  • 著者名/発表者名: Masumi Katane, Toshihiko Hanai, Masae Sekine, Takemitsu Furuchi, Hiroshi Homma
  • 学会等名: The first international conference of D-amino acid research
  • 発表場所: Awaji, Hyogo
  • 年月日: 2009-07-02
• [学会発表] Characterization of the promoter region of the protein L-isoaspartyl/D-aspartyl o-methyltransferase(PIMT) gene (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimizu, et al.
  • 学会等名: The first international conference of D-amino acid research
  • 発表場所: Awaji, Hyogo
  • 年月日: 2009-07-02
• [学会発表] Simple high-performance liquid chromatography-fluorescence detection method to measure protein L-isoaspartyl/D-aspartyl O-methyltransferase activity in cell lysates (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Furuchi, et al.
  • 学会等名: 21th IUBMB and 12th FAOBMB International congress of biochemistry and molecular biology
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Thiolactomycin as a novel inhibitor of D-aspartate oxidase and D-amino acid oxidase (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Katane, et al.
  • 学会等名: 21th IUBMB and 12th FAOBMB International congress of biochemistry and molecular biology
  • 発表場所: Shanghai, China
• [図書] Verlag Helvetica Chimica Acta, Zurich, Switzerland, D-Amino Acids in Chemistry, Life Sciences, and Biotechnology (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Homma, et al
  • 総ページ数: 377
• [図書] D-Amino Acids in Chemistry, Life Sciences, and Biotechnology (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Homma, et al.
  • 総ページ数: 377
  • 出版者: Verlag Helvetica Chimica Acta, Zurich, Switzerland.
• [備考]
  • URL: http://www.pharm.kitasato-u.ac.jp/ac/SeitaiHP/
• [備考]
  • URL: http://www.pharm.kitasato-u.ac.jp/ac/SeitaiHP/
• [備考]
  • URL: http://www.pharm.kitasato-u.ac.jp/ac/SeitaiHP/
• [産業財産権] D-アスパラギン酸オキシダーゼおよびD-アミノ酸オキシダーゼに対する新規阻害剤 (2010)
  • 発明者名: 本間浩、片根真澄、供田洋、小山信裕
  • 権利者名: 学校法人北里研究所
  • 取得年月日: 2010-02-26
• [産業財産権] D-アスパラギン酸オキシダーゼおよびD-アミノ酸オキシダーゼに対する新規阻害剤 (2010)
  • 発明者名: 本間浩, 片根真澄, 供田洋, 小山信裕
  • 権利者名: 学校法人北里研究所
  • 取得年月日: 2010-02-26
• [産業財産権] D-アスパラギン酸オキシダーゼおよびD-アミノ酸オキシダーゼに対する新規阻害剤 (2009)
  • 発明者名: 本間浩, 片根真澄, 供田洋, 小山信裕
  • 権利者名: 学校法人北里研究所
  • 産業財産権番号: 2009-105345
  • 出願年月日: 2009-04-23