インテリジェント標識試薬の創製とキラルメタボローム解析に基づく疾病マーカーの探索

• 研究課題/領域番号: 24590055
• 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: 物理系薬学
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 豊岡 利正 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40183496)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 光学活性誘導体化試薬 / キラルメタボロミクス / バイオマーカー探索 / 疾病診断 / 液体クロマトグラフィー / 質量分析 / 質量分析法 / 光学活性アミノ酸 / 光学活性カルボン酸 / 光学活性アミン

研究成果の概要

LC-MS/MSに最適な光学活性カルボン酸測定用として、(S)-PyT-N、PCP2、DMT-3(S)-Apyを創製した。一方、光学活性アミン分析用として、(R)-PyT-C、DMT-L-Pro-OSuおよびL-PGA、L-PGA-OSuを開発した。またL-PGA に安定同位体を導入したL-PGA-d5を合成した。L-PGA とL-PGA-d5を用いることで、試料のマトリックスに影響を受けることなく精度の高い光学異性体比の測定が可能となった。一方、DMT-3(S)-Apyを糖尿病患者唾液の測定に応用したところ、健常者と比較し、糖尿病患者では、D-乳酸の割合が優位に高いことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Profiling of chiral and achiral carboxylic acid metabolomics: Synthesis and evaluation of triazine-type chiral derivatization reagents for carboxylic acids by LC-ESI-MS/MS and the application to saliva of healthy volunteers and diabetic patients (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Takayama, Tomohiro Kuwabara, Toshio Maeda, Ichiro Noge, Yutaka Kitagawa, Koichi Inoue, Kenichiro Todoroki, Jun Zhe Min, Toshimasa Toyo'oka
  • 雑誌名: Analytical and Bioanalytical Chemistry 巻: 407 号: 3 ページ: 1003-1014
  • DOI: 10.1007/s00216-014-8275-9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Blood-based diagnosis of Alzheimer's disease using fingerprinting metabolomics based on hydrophilic interaction liquid chromatography with mass spectrometry and multivariate statistical analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Koichi Inoue, Hirofumi Tsuchiya, Takahiro Takayama, Hiroyasu Akatsu,Yoshio Hashizume, Takayuki Yamamoto, Noriyuki Matsukawa, Toshimasa Toyo'oka
  • 雑誌名: Journal of Chromatography B 巻: 974 ページ: 24-34
  • DOI: 10.1016/j.jchromb.2014.10.022
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Isotopic variants of light and heavy L-pyroglutamic acid succinimidyl esters as the derivatization reagents for DL-amino acid chiral metabolomics identification by liquid chromatography and electrospray ionization mass spectrometry (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Mochizuki, Kenichiro Todoroki, Koichi Inoue, Jun Zhe Min, Toshimasa Toyo'oka
  • 雑誌名: Analytica Chimica Acta 巻: 811 ページ: 51-59
  • DOI: 10.1016/j.aca.2013.12.016
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Simultaneous determination of post-translational racemization and isomerization of N-terminal amyloid-β in Alzheimer's brain tissues by covalent chiral derivatized ultraperformance liquid chromatography tandem mass spectrometry. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Hosaka D, Mochizuki N, Akatsu H, Tsutsumiuchi K, Hashizume Y, Matsukawa N, Yamamoto T, Toyo'oka T.
  • 雑誌名: Anal Chem. 巻: ８６ 号: 1 ページ: 797-804
  • DOI: 10.1021/ac403315h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of a series of prolylamidepyridine as the chiral derivatization reagents for enantioseparation of carboxylic acids by LC-ESI-MS/MS and the application to human saliva (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Kuwabara, Takahiro Takayama, Kenichiro Todoroki, Koichi Inoue, Jun Zhe Min, Toshimasa Toyo'oka
  • 雑誌名: Analytical and Bioanalytical Chemistry 巻: 406 号: 11 ページ: 2641-2649
  • DOI: 10.1007/s00216-014-7637-7
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Novel chiral derivatization reagents possessing a pyridyl thiourea structure for enantiospecific determination of amines and carboxylic (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagao R, Tsutsui H, Mochizuki T, Takayama T, Kuwabara T, Min JZ
  • 雑誌名: Journal of Chromatography A 巻: 1,296 ページ: 111-118
  • DOI: 10.1016/j.chroma.2013.03.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relative quantification of enantiomers of chiral amines by high-throughout LC-ESI-MS/MS using isotopic variants of light and heavy L- (2013)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki T, Taniguchi S, Tsutsui H, Min TZ, Inoue K
  • 雑誌名: Analytica Chimica Acta 巻: 773 ページ: 76-82
  • DOI: 10.1016/j.aca.2013.02.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-throughput LC-MS/MS based simultaneous determination of polyamines including N-acetvlated forms in human saliva and the diagnostic approach (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui H, Mochizuki T, Inoue K, Toyama T. Yoshimoto N. Endo Y.
  • 雑誌名: analytical chemistry 巻: 85 号: 24 ページ: 11835-11842
  • DOI: 10.1021/ac402526c
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel derivatization reagent possessing a bromoquinolinium structure for biological carboxylic acids in HPLC-ESI-MS/MS (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuko Mochizuki, Shinsuke Inagaki, Jun Zhe Min, Koichi Inoue, Kenichiro Todoroki, Toshimasa Toyo’oka
  • 雑誌名: Journal of Separation Science 巻: 36 号: 12 ページ: 1883-1889
  • DOI: 10.1002/jssc.201300083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolic profiling of Alzheimer' s disease brains。 (2013)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Tsutsui H, Akatsu H, Hashizume Y, Matsukawa N, Yamamoto T, Toyo'oka T.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 号: 1 ページ: 2-364
  • DOI: 10.1038/srep02364
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous determination of DL-lactic acid and DL-3-hydroxybutyric acid enantiomers in saliva of diabetes mellitus patients by high-throughput LC-ESI-MS/MS. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui H, Mochizuki T, Maeda T, Noge I, Kitagawa Y, Min JZ, Todoroki K, Inoue K, Toyo'oka T.
  • 雑誌名: Analytical and Bioanalytical Chemistry 巻: 404 号: 6-7 ページ: 1925-1934
  • DOI: 10.1007/s00216-012-6320-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral amines as reagents for HPLC-MS enantioseparation of chiral carboxylic acids. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui H, Fujii S, Sakamoto T, Min JZ, Todoroki K, Toyo'oka T
  • 雑誌名: Journal of Separation Science 巻: 35 号: 13 ページ: 1551-1559
  • DOI: 10.1002/jssc.201200091
  • 査読あり
• [学会発表] ノンターゲットキラルメタボロミクスの測定戦略 (2014)
  • 著者名/発表者名: 望月俊樹、高山卓大、井之上浩一、轟木堅一郎、閔 俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 第25回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-12-11 – 2014-12-12
• [学会発表] 光学活性誘導体化試薬light/heavy-DMT-3(S)-Apyを用いた唾液中キラルカルボン酸メタボロミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 高山卓大、前田利男、野毛一郎、北川 裕、轟木堅一郎、井之上浩一、閔 俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 日本分析化学会 第63年会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] LC-MSによるメタボロミクス測定技術の食品分析・病態解析への適用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 豊岡利正
  • 学会等名: 日本食品科学工学会 第61回大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-08-28 – 2014-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] UHPLC-MSを用いたアルツハイマー病の標的プロテオミクス/メタボロミクス統合解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本誠、井之上浩一、赤津裕康、松川則之、橋詰良夫、山本孝之、豊岡利正
  • 学会等名: 第27回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2014-08-20 – 2014-08-21
• [学会発表] キラルメタボロミクスを指向したLC-ESI-MS/MS用新規キラル誘導体化試薬を用いた生体試料中DL-アミノ酸分析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 望月俊樹、高山卓大、轟木堅一郎、井之上浩一、閔 俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 第27回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-08-20 – 2014-08-21
• [学会発表] 光学活性誘導体化試薬DMT-3(S)-Apyを用いた唾液中カルボン酸メタボロミクスのLC-ESI-MS/MS分析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高山卓大、桑原朋大、前田利男、野毛一郎、北川裕、井之上浩一、轟木堅一郎、豊岡利正
  • 学会等名: 第27回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-08-20 – 2014-08-21
• [学会発表] 非侵襲的試料を用いた疾病診断 (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊岡利正
  • 学会等名: 第44回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 浜松
  • 招待講演
• [学会発表] 光学活性カルボキシル化合物のLC-MS/MS分析用光学活性誘導体化試薬の開発および生体試料への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高山卓大、桑原朋大、閔 俊哲、井之上浩一、轟木堅一郎、豊岡利正
  • 学会等名: 第24回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] トリアジン構造を有する光学活性誘導体化試薬の開発とLC-MS/MS分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高山卓大、桑原朋大、長尾竜治、閔 俊哲、井之上浩一、轟木堅一郎、豊岡利正
  • 学会等名: 日本分析化学会第62年会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 光学活性アミン・アミノ酸を標的とした L-Pyroglutamic acid 活性エステル型キラル誘導体化試薬の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 望月俊樹、閔 俊哲、井之上浩一、轟木堅一郎、豊岡利正
  • 学会等名: 第26回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] アルツハイマー病脳のLC-MSによるメタボローム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 筒井陽仁、井之上浩一、赤津裕康、橋詰良夫、松川則之、山本孝之、豊岡利正
  • 学会等名: 第26回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] LC-MS/MS分析を目的としたカルボン酸標識用キラル誘導体化試薬の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 桑原朋大、森田真介、長尾竜治、閔 俊哲、轟木堅一郎、井之上浩一、豊岡利正
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 光学活性アミンを標的としたキラル誘導体化試薬の開発とキラルメタボロミクスへの展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 望月俊樹、谷口さゆり、筒井陽仁、閔 俊哲、轟木堅一郎、井之上浩一、豊岡利正
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] チオウレア構造を有するLC/ESI-MS/MSキラル誘導体化試薬の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長尾竜治、閔 俊哲、井之上浩一、轟木堅一郎、豊岡利正
  • 学会等名: 第22回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] 光学活性アミンを標的としたLC-MS/MS用キラル誘導体化試薬としてのL-Pyroglutamic acid (2012)
  • 著者名/発表者名: 望月俊樹、谷口さゆり、閔 俊哲、轟木堅一郎、井之上浩一、豊岡利正
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] 生体内光学活性カルボン酸の分離分析に応用可能なLC/ESI-MS/MS用誘導体化試薬の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 桑原朋大、森田真介、長尾竜治、閔 俊哲、轟木堅一郎、井之上浩一、豊岡利正
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 金沢
• [図書] Chapter 14, Chiral Benzofurazan-Derived Derivatization Reagents for Indirect Enantioseparations by HPLC. Chiral Separations: Methods and Protocols, 2nd Ed. Methods in Molecular Biology, Vol. 970 (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshimasa Toyo'oka
  • 出版者: Humana Press
• [図書] Amino Acid Analysis, Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Inagaki, Toshimasa Toyo'oka
  • 出版者: Humana Press
• [備考] 静岡県立大学薬学部生体機能分子分析学教室
  • URL: http://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/analchem/
• [備考] 研究業績
  • URL: http://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/analchem/achievement.html
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/analchem/