哺乳類におけるヒスチジン含有ジペプチド、カルノシンの代謝とその生理機能の解明

• 研究課題/領域番号: 23570164
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 奥村 宣明 大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (20224173)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: ペプチド代謝 / ジペプチダーゼ / 金属プロテアーゼ / 骨格筋 / 脳 / カルノシン / ジペプチド / ペプチダーゼ / アミノ酸代謝 / carnosine / dipeptidase / histidine / histamin / metallopeptidase

研究概要

カルノシン（β-alanyl-L-Histidine)は、ヒスチジン含有ジペプチドと呼ばれるペプチドの代表的なもので、哺乳類の脳および骨格筋に高濃度で存在しており、抗酸化作用、ｐH緩衝作用、栄養学的作用など様々な機能を果たすと考えられている。カルノシンの合成、分解に関与する酵素は、我々を含めたいくつかのグループによって比較的最近同定されたが、不明の点が多く残されている。我々は、本研究課題において、カルノシン代謝に関連する酵素、特にカルノシンジペプチダーゼ２（CN2)を中心として、組織分布、細胞内分布、基質特異性などを明らかにし、そのペプチド代謝における生理的意義について新たな知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Diversity in protein profiles of individual calcium oxalate kidney stones (2013)
  • 著者名/発表者名: Okumura N, Tsujihata M, Momohara C, Yoshioka I, Suto K, Nonomura N, Okuyama A, Takao T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 ページ: 68624-68624
• [雑誌論文] Identification of cargo proteins specific for importin-beta with importin-alpha applying a stable isotope labeling by amino acids in cell culture (SILAC)-based in vitro transport system (2013)
  • 著者名/発表者名: Kimura M, Okumura N, Kose S, Takao T, Imamoto N.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 ページ: 24540-24549
• [雑誌論文] Identification of cargo proteins specific for the nucleocytoplasmic transport carrier transportin by combination of an in vitro transport system and stable isotope labeling by amino acids in cell culture (SILAC)-based quantitative proteomics (2013)
  • 著者名/発表者名: Kimura M, Kose S, Okumura N, Imai K, Furuta M, Sakiyama N, Tomii K, Horton P, Takao T, Imamoto N.
  • 雑誌名: Mol Cell Proteomics 巻: 12 ページ: 145-157
• [雑誌論文] Diversity in protein profiles of individual calcium oxalate kidney stones. (2013)
  • 著者名/発表者名: Okumura N, Tsujihaga M, Yoshioka I, Suto K, Nonomura N, Okuyama A, Takao T
  • 雑誌名: PlosOne 巻: 8 号: 7 ページ: e68624-e68624
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0068624
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of cargo proteins specific for importin-β with importin-α applying a stable isotope labeling by amino acids in cell culture (SILAC)-based in vitro transport system. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kimura M, Okumura N, Kose S, Takao T, Imamoto N,
  • 雑誌名: J.Biol. Chem. 巻: 288 号: 34 ページ: 24540-24549
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.489286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of cargo proteins specific for the nucleocytoplasmic transport carrier transportin by combination of an in vitro transport system and stable isotope labeling by amino acids in cell culture (SILAC)-based quantitative proteomics. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kimura Makoto
  • 雑誌名: Molecular & Cellular Proteomics 巻: 12 号: 1 ページ: 145-157
  • DOI: 10.1074/mcp.m112.019414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of L-carnosine in the control of blood glucose, blood pressure, thermogenesis, and lipolysis by autonomic nerves in rats : involvement of the circadian clock and histamine (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagai K, Tanida M, Niijima A, Tsuruoka N, Kiso Y, Horii Y, Shen J, Okumura N.
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 43 ページ: 97-109
• [雑誌論文] Role of L-carnosine in the control of blood glucose, blood pressure, thermogenesis, and lipolysis by autonomic nerves in rats: involvement of the circadian clock and histamine. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagai K, Tanida M, Niijima A, Tsuruoka N, Kiso Y, Horii Y, Shen J, Okumura N.
  • 雑誌名: Amino acids 巻: 43 号: 1 ページ: 97-109
  • DOI: 10.1007/s00726-012-1251-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of L: -carnosine in the control of blood glucose, blood pressure, thermogenesis, and lipolysis by autonomic nerves in rats: involvement of the circadian clock and histamine. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagai K, Tanida M, Niijima A, Tsuruoka N, Kiso Y, Horii Y, Shen J, Okumura N.
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance of Alanine Aminopeptidase N (APN) in Bile in the Diagnosis of Acute Cellular Rejection After Liver Transplantation. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kim C, Aono S, Marubashi S, Wada H, Kobayashi S, Eguchi H, Takeda Y, Tanemura M, Okumura N, Takao T, Doki Y, Mori M, Nagano H.
  • 雑誌名: Journal of Surgical Research 巻: Available on line on Mar 25
  • 査読あり
• [学会発表] Requirement of dimer formation for carnosine-hydrolyzing activity of carnosinase CNDP2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Okumura N., Kusunoki, M., Okumura A., Nagai, K., Takao T.
  • 学会等名: Poster presentation at International congress on carnosine in exercise and disease
  • 発表場所: Belgium
• [学会発表] ESI-TOF MSを用いたカルノシンジペプチダーゼ2 (CNDP2)のダイマー形成の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村淳, 高尾敏文, 奥村宣明
  • 学会等名: 第59回質量分析討論会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Requirement of dimer formation for carnosine-hydrolyzing activity of CNDP2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Okumura N, Kusunoki M, Okumura A, Nagai K,Takao T
  • 学会等名: International Congress in Carnosine in Health and Disease
  • 発表場所: ベルギー、ゲント
• [学会発表] ESI-TOF MS を用いたカルノシンジペプチダーゼ2 (CNDP2) のダイマー形成の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村宣明、田村淳、高尾敏文
  • 学会等名: 第59回質量分析討論会
  • 発表場所: 大阪
• [図書] Carnosine and the control of blood glucose (2015)
  • 著者名/発表者名: Okumura N, Tanida T, Niijima A, Tsuruoka N, Kiso Y, Horii Y, Nagai K
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: Royal Soriety of Chemistry Publishing
• [図書] Handbook of Proteolytic Enzymes, 3rd edition (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Okumura （分担執筆、N.D.Rawlings, Guy Sulvesen編）
  • 出版者: Academic Press
• [図書] Carnosine dipeptidase II (in Handbook of Proteolytic Enzymes) (2012)
  • 著者名/発表者名: Okumura N.
  • 出版者: Academic Press (Waltham, MA)
• [図書] 蛋白質実験ノート第4版 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村宣明 （分担執筆) （岡田雅人、三木裕明、宮崎香編）
  • 総ページ数: 53
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 生物学辞典 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村宣明 (分担執筆)
  • 出版者: 岩波書店
• [図書] Carnosine and the blood glucose. (in Food and Nutritional Components in Focus)
  • 著者名/発表者名: Okumura N. Tanida M. Niijima A, Tsuruoka N. Kiso Y. Horii Y. Nagai K.
  • 出版者: RSC publishing (London)
• [備考]
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/metabolism/taisha.html
• [備考] 体内環境統合蛋白質研究グループ
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/metabolism/taisha.html