Ｄーアミノ酸代謝酵素の生理機能の解明：生殖と神経伝達におけるＤーアミノ酸の役割

• 研究課題/領域番号: 24790086
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 片根 真澄 北里大学, 薬学部, 講師 (90383653)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: D-アミノ酸 / D-アミノ酸オキシダーゼ / D-アスパラギン酸オキシダーゼ / 線虫 / セロトニン / 寿命 / トリプトファン / 欠損変異株 / D-アスパラギン酸 / D-セリン / D-アラニン / D-グルタミン酸

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・塩基性D-アミノ酸を基質とするD-アミノ酸オキシダーゼで、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である。これらの遺伝子それぞれに欠失のある変異株では、D-アミノ酸の体内含量が上昇するとともに産卵数の低下などが認められる。そこで、各変異株における生殖細胞の形成能や神経伝達を解析し、野性株と比較した。また、変異株で発現が変動している遺伝子群をDNAマイクロアレイ解析により同定し、同定した遺伝子群が関わる代謝経路における代謝産物の含量などを調べ、野性株との違いを解析した。

研究成果

• [雑誌論文] The antiviral drug acyclovir is a slow- binding inhibitor of D-amino acid oxidase (2013)
  • 著者名/発表者名: Masumi Katane, Satsuki Matsuda, Yasuaki Saitoh, Masae Sekine, Takemitsu Furuchi, Nobuhiro Koyama, Izumi Nakagome, Hiroshi Tomoda, Shuichi Hirono and Hiroshi Homma
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 52 ページ: 2665-5674
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of novel D-amino acid oxidase inhibitors by in silico screening and their functional characterization in vitro (2013)
  • 著者名/発表者名: Masumi Katane, Naoko Osaka, Satsuki Matsuda, Kazuhiro Maeda, Tomonori Kawata, Yasuaki Saitoh, Masae Sekine, Takemitsu Furuchi, Issei Doi, Shuichi Hirono and Hiroshi Homma
  • 雑誌名: J. Med. Chem 巻: 56 ページ: 1894-1907
  • 査読あり
• [雑誌論文] The antiviral drug acyclovir is a slow-binding inhibitor of D-amino acid oxidase (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Katane, S. Matsuda, Y. Saitoh, M. Sekine, T. Furuchi, N. Koyama, I. Nakagome, H. Tomoda, S. Hirono, and H. Homma
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 52, (33) 号: 33 ページ: 5665-5674
  • DOI: 10.1021/bi400478a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of novel D-amino acid oxidase inhibitors by in silico screening and their functional characterization in vitro (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Katane, N. Osaka, S. Matsuda, K. Maeda, T. Kawata, Y. Saitoh, M. Sekine, T. Furuchi, I. Doi, S. Hirono, H. Homma
  • 雑誌名: J. Med. Chem. 巻: 56, (5) 号: 5 ページ: 1894-1907
  • DOI: 10.1021/jm3017865
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal localization of D-amino acid oxidase and D-aspartate oxidases during the development in Caenorhabditis elegans (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Saitoh, Masumi Katane, Tomonori Kawata, Kazuhiro Maeda, Masae Sekine, Takemitsu Furuchi, Hiroyuki Kobuna, Taro Sakamoto, Takao Inoue, Hiroyuki Arai, Yasuhito Nakagawa and Hiroshi Homma
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol 巻: 32 ページ: 1967-1983
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assay of amino acid racemases (2012)
  • 著者名/発表者名: Masumi Katane, Masae Sekine and Hiroshi Homma
  • 雑誌名: Methods Mol Biol 巻: 794 ページ: 367-379
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal localization of D-amino acid oxidase and D-aspartate oxidases during development in Caenorhabditis elegans (2012)
  • 著者名/発表者名: Saitoh Y, Katane M, Kawata T, Maeda K, Sekine M, Furuchi T, Kobuna H, Sakamoto T, Inoue T, Arai H, Nakagawa Y, Homma H
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: 32 号: 10 ページ: 1967
  • DOI: 10.1128/mcb.06513-11
  • 査読あり
• [学会発表] 抗ウイルス薬であるacyclovirのD-アミノ酸代謝酵素に対する新規阻害活性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 片根真澄、松田さつき、金子雄介、宮本哲也、齋藤康昭、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134年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2014-03-30
• [学会発表] HPLC-蛍光検出法を用いたメチルアルギニン類の高感度検出法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野中聖子、関根正恵、角田誠、片根真澄、齋藤康昭、宮本哲也、本間浩
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 統合失調症患者血漿におけるアミノ酸の定量 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関根正恵、尾関裕二、藤井久彌子、片根真澄、齋藤康昭、宮本哲也、下田和孝、秋山一文、本間浩
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] ビタミンB_2誘導体を補酵素とする脳内活性D-アミノ酸代謝酵素の新規阻害剤 (2014)
  • 著者名/発表者名: 片根真澄、本間浩
  • 学会等名: ビタミンB研究委員会平成25年度シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-01-31
• [学会発表] 線虫D-アスパラギン酸オキシダーゼの寿命における役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤康昭、宮本哲也、関根正恵、片根真澄、本間浩
  • 学会等名: 第31回白金シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-12-17
• [学会発表] 植物におけるD-アミノ酸とD-アミノ酸代謝酵素の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関根正恵、野沢岳史、片根真澄、齋藤康昭、宮本哲也、本間浩
  • 学会等名: 第31回白金シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-12-17
• [学会発表] 抗ウイルス薬acyclovirのD-アミノ酸オキシダーゼに対する阻害作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 片根真澄、宮本哲也、齋藤康昭、関根正恵、本間浩
  • 学会等名: 第31回白金シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-12-17
• [学会発表] D-アミノ酸代謝酵素に対する新規阻害剤 (2013)
  • 著者名/発表者名: 片根真澄、本間浩
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] 哺乳類細胞におけるD-アスパラギン酸の含量とD-アスパラギン酸代謝関連酵素 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松田さつき、片根真澄、前田和洋、齋藤康昭、関根正恵、古地壯光、本間浩
  • 学会等名: 第9回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] 天然物ライブラリーを用いた細胞内D-Asp濃度に影響を及ぼす化合物のスクリーニング (2013)
  • 著者名/発表者名: 金子雄介、古地壯光、奥田麻耶、保母香純、関根正恵、片根真澄、本間浩
  • 学会等名: 第9回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] 哺乳類細胞におけるD-アスパラギン酸の生合成とD-アスパラギン酸代謝関連酵素 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松田さつき、片根真澄、前田和洋、齋藤康昭、関根正恵、古地壯光、本間浩
  • 学会等名: 第26回北里大学バイオサイエンスフォーラム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2013-08-08
• [学会発表] D-Aspartate oxidase is involved in the caloric restriction-induced lifespan extension in C. elegans (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Saitoh, Mari Okutsu, Masumi Katane, Masae Sekine, Takemitsu Furuchi, Taro Sakamoto, Takao Inoue, Hiroyuki Arai, Hiroshi Homma
  • 学会等名: 19th International C. elegans Meeting (California
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2013-06-29
• [学会発表] 線虫D-アスパラギン酸オキシダーゼの寿命における役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤康昭、片根真澄、関根正恵、古地壯光、坂本太郎、井上貴雄、新井洋由、中川靖一、本間浩
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-03-30
• [学会発表] HEK293細胞におけるD-Asp濃度調節機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古地壯光、保母香純、奥田麻耶、金子雄介、関根正恵、片根真澄、太田安隆、本間浩
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 線虫D-アスパラギン酸オキシダーゼの寿命における役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤康昭、片根真澄、関根正恵、古地壯光、本間浩
  • 学会等名: 第30回白金シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-12-18
• [学会発表] バーチャルスクリーニングで同定したD-アミノ酸オキシダーゼ新規阻害剤のin vitroでの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 片根真澄、大坂奈央子、松田さつき、前田和洋、川田知紀、齋藤康昭、関根正恵、古地壯光、本間浩
  • 学会等名: 第30回白金シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-12-18
• [学会発表] 線虫の寿命におけるD-アスパラギン酸オキシダーゼの機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤康昭、片根真澄、関根正恵、古地壯光、坂本太郎、井上貴雄、新井洋由、中川靖一、本間浩
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] バーチャル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in vitroでの性質決定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 片根真澄、大坂奈央子、松田さつき、前田和洋、川田知紀、齋藤康昭、関根正恵、古地壯光、土井一生、広野修一、本間浩
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] In silicoスクリーニングで同定したD-アミノ酸オキシダーゼ新規阻害剤のin vitroでの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 片根真澄、大坂奈央子、松田さつき、前田和洋、齋藤康昭、川田知紀、関根正恵、古地壯光、土井一生、広野修一、本間浩
  • 学会等名: 第8回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 大津
  • 年月日: 2012-09-08
• [学会発表] 線虫の生殖におけるD-アミノ酸分解酵素の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤康昭、片根真澄、関根正恵、古地壯光、坂本太郎、井上貴雄、新井洋由、中川靖一、本間浩
  • 学会等名: 第8回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 大津
  • 年月日: 2012-09-08
• [学会発表] Protein L- isoaspartyl (D-aspartyl) O-methyltransferase(PIMT)の発現制御因子の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古地壯光、原田怜、立石秀樹、清水由香里、伊藤耕平、片根真澄、関根正恵、太田安隆、本間浩
  • 学会等名: 第8回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 大津
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] 抗ウイルス薬であるacyclovirのD-アミノ酸代謝酵素に対する新規阻害活性
  • 著者名/発表者名: 片根 真澄、松田 さつき、金子 雄介、宮本 哲也、齋藤 康昭、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134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] HPLC-蛍光検出法を用いたメチルアルギニン類の高感度定量法の開発
  • 著者名/発表者名: 野中 聖子、関根 正恵、角田 誠、片根 真澄、齋藤 康昭、宮本 哲也、本間 浩
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 統合失調症患者血漿におけるアミノ酸の定量
  • 著者名/発表者名: 関根 正恵、尾関 裕二、藤井 久彌子、片根 真澄、齋藤 康昭、宮本 哲也、下田 和孝、秋山 一文、本間 浩
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] ビタミンB2誘導体を補酵素とする脳内活性D-アミノ酸代謝酵素の新規阻害剤
  • 著者名/発表者名: 片根 真澄、本間 浩
  • 学会等名: ビタミンB研究委員会 平成25年度シンポジウム「ビタミンB群が担う脳内アミノ酸代謝と疾患をターゲットにした次世代学術研究―ビタミン研究が切り拓く疾患生命科学のフロンティア」
  • 発表場所: 大阪
  • 招待講演
• [学会発表] 線虫D-アスパラギン酸オキシダーゼの寿命における役割
  • 著者名/発表者名: 齋藤 康昭、宮本 哲也、関根 正恵、片根 真澄、本間 浩
  • 学会等名: 第31回 白金シンポジウム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 植物におけるD-アミノ酸とD-アミノ酸代謝酵素の解析
  • 著者名/発表者名: 関根 正恵、野沢 岳史、片根 真澄、齋藤 康昭、宮本 哲也、本間 浩
  • 学会等名: 第31回 白金シンポジウム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 抗ウイルス薬acyclovirのD-アミノ酸オキシダーゼに対する阻害作用
  • 著者名/発表者名: 片根 真澄、宮本 哲也、齋藤 康昭、関根 正恵、本間 浩
  • 学会等名: 第31回 白金シンポジウム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] D-アミノ酸代謝酵素に対する新規阻害剤
  • 著者名/発表者名: 片根 真澄、本間 浩
  • 学会等名: 第86回 日本生化学会大会 シンポジウム「D-アミノ酸研究の新展開」
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 哺乳類細胞におけるD-アスパラギン酸の含量とD-アスパラギン酸代謝関連酵素
  • 著者名/発表者名: 松田 さつき、片根 真澄、前田 和洋、齋藤 康昭、関根 正恵、古地 壯光、本間 浩
  • 学会等名: 第9回 D-アミノ酸研究会 学術講演会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 天然物ライブラリーを用いた細胞内D-Asp濃度に影響を及ぼす化合物のスクリーニング
  • 著者名/発表者名: 金子 雄介、古地 壯光、奥田 麻耶、保母 香純、関根 正恵、片根 真澄、本間 浩
  • 学会等名: 第9回 D-アミノ酸研究会 学術講演会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 哺乳類細胞におけるD-アスパラギン酸の生合成とD-アスパラギン酸代謝関連酵素
  • 著者名/発表者名: 松田 さつき、片根 真澄、前田 和洋、齋藤 康昭、関根 正恵、古地 壯光、本間 浩
  • 学会等名: 第26回 北里大学バイオサイエンスフォーラム
  • 発表場所: 相模原
• [学会発表] D-Aspartate oxidase is involved in the caloric restriction-induced lifespan extension in C. elegans
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Saitoh, Mari Okutsu, Masumi Katane, Masae Sekine, Takemitsu Furuchi, Taro Sakamoto, Takao Inoue, Hiroyuki Arai, Hiroshi Homma
  • 学会等名: 19th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: University of California Los Angeles, California, USA
• [学会発表] 線虫の生殖における D-アミノ酸分解酵素の機能解析
  • 著者名/発表者名: 齋藤 康昭、片根 真澄、関根 正恵、古地 壯光、坂本 太郎、井上 貴雄、新井 洋由、中川 靖一、本間 浩
  • 学会等名: 第 8 回 D-アミノ酸研究会 学術講演会
  • 発表場所: 大津
• [備考]
  • URL: http://www.pharm.kitasato-u.ac.jp/ac/SeitaiHP/
• [備考] 生体分子解析学教室ホームページ
  • URL: http://www.pharm.kitasato-u.ac.jp/ac/SeitaiHP/
• [産業財産権] D-アミノ酸オキシダーゼの阻害剤 (2013)
  • 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
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-080701
  • 出願年月日: 2013-04-08
• [産業財産権] D-アミノ酸オキシダーゼの阻害剤 (2013)
  • 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
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-080701
  • 出願年月日: 2013-04-08