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疾患状態を反映する代謝物アダクトームの解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K17449
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

柴田 貴広  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80447838)

研究分担者 中島 史恵  名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (60961612)
三城 恵美 (佐藤恵美)  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任講師 (00455544)
服部 浩之  東北大学, 農学研究科, 助教 (60882579)
研究期間 (年度) 2023-06-30 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2026年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2025年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2024年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード翻訳後修飾 / アダクト / 質量分析計
研究開始時の研究の概要

疾患状態に起因する内因性代謝物や食品由来成分の代謝物の一部が、生体内のタンパク質に様々な付加体(アダクト)を形成していることが知られている。生体内タンパク質における代謝物アダクトの総体「代謝物アダクトーム」を明らかにすることができれば、ヒトの生体内環境や疾患状態を理解・評価できると考えられる。本研究では、代謝物アダクトーム解析法を確立し、生体内の状態や疾患状態を反映する代謝物アダクトの同定に挑戦する。

研究実績の概要

内因性あるいは外因性の分子の中には、タンパク質に対しアダクトを形成するものが報告されており、疾患状態に起因する内因性代謝物や食物由来成分の代謝物の一部が、タンパク質との反応性をもつアダクト形成物質として作用し、生体内のタンパク質に様々なアダクトを形成していることが考えられる。そこで本研究では、代謝物アダクトームの解析方法を確立し、生体の状態や疾患状態を反映する代謝物アダクトを同定することを目的としている。
これまでに見出した、酸化リン脂質および酸化コレステロールが修飾したリジンアダクトについて、ヒト酸化LDLにおける定量解析を行なうとともに、脂質異常症モデルマウス血清タンパク質における定量解析を行なった。その結果、コントロールと比較して増加するアダクトを見出した。これらのアダクトに関してマクロファージによる貪食に影響するかを評価したところ、酸化リン脂質修飾リジンアダクトがマクロファージにより認識されていることが判明した。さらに主要な脂質アルデヒドのひとつであるアクロレインに関して、モデルアミノ酸およびモデルタンパク質と反応させた後、生成したアダクトに関して分子ネットワーク解析を実施した。その結果、関連するアダクトが同一のクラスターに位置することを確認した。またマクロファージ様細胞が放出する細胞外微粒子に含まれるタンパク質の翻訳後修飾の解析により見出したアルギニン修飾体に関して、その標的となるタンパク質を複数同定した。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

予定通り酸化修飾リジンアダクトの定量解析が進んでいる。またモデル反応において分子ネットワーク解析も完了している。

今後の研究の推進方策

酸化リン脂質修飾リジンアダクトに関しては、さらに定量解析を進めるとともに、マクロファージにおける認識機構の解析を行なう。また酸化リン脂質修飾の標的となるタンパク質の解析を進め、酸化リン脂質が関与する細胞応答や病態との関連性を明らかにする。細胞外小胞に含まれるアルギニン修飾体に関しては、細胞外小胞にどのように積み込まれるのかを解析する。

報告書

(3件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 審査結果の所見   実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (9件) (うち招待講演 4件)

  • [学会発表] 質量分析を利用したタンパク質アダクトームの解析2024

    • 著者名/発表者名
      柴田貴広
    • 学会等名
      第51回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] タンパク質酸化修飾の網羅的解析2024

    • 著者名/発表者名
      柴田貴広
    • 学会等名
      第34回日本メイラード学会年会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 質量分析を利用したタンパク質アダクトーム解析2024

    • 著者名/発表者名
      柴田貴広
    • 学会等名
      アンチエイジング研究シンポジウム
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化脂質によるタンパク質修飾構造のアダクトーム解析2024

    • 著者名/発表者名
      柴田貴広
    • 学会等名
      第9回メタボロームシンポジウム
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化ストレスに関連したタンパク質の翻訳後修飾2024

    • 著者名/発表者名
      柴田貴広
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部第12回学術集
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化脂質による蛋白質修飾の網羅的解析2023

    • 著者名/発表者名
      柴田貴広
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 血清タンパク質中に形成される翻訳後修飾の解析2023

    • 著者名/発表者名
      西川七海、中島史恵、柴田貴広
    • 学会等名
      日本農芸化学会 中部・関西支部合同大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞外小胞に含まれるカルボニル化タンパク質の解析2023

    • 著者名/発表者名
      榎 麗奈、清 日香、原 航、中島史恵、大島健司、内田浩二、柴田貴広
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞外小胞に含まれるタンパク質翻訳後修飾の網羅的解析2023

    • 著者名/発表者名
      原 航、清日香、三城恵美、加納圭子、中島史恵、内田浩二、柴田貴広
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-07-04   更新日: 2025-12-26  

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