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2016 年度 実施状況報告書

ヘム代謝副産物であるCOの生理機能全容解明へのアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 16K13092
研究機関同志社大学

研究代表者

北岸 宏亮  同志社大学, 理工学部, 准教授 (60448090)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードガスバイオロジー
研究実績の概要

平成28年度は細胞内における内在性一酸化炭素(CO)を研究対象とし,集中的に検討を行った.いくつかの試行錯誤の結果,COレセプター分子であるhemoCDに細胞膜透過性ペプチドであるオリゴアルギニンを付与することに成功した.オリゴアルギニンを有するhemoCD誘導体であるR8-hemoCDは,従来のhemoCDと同等のCO親和性,CO選択性,安定性を示した.さらに細胞内においてCOを選択的に捕捉する現象を,細胞内COプローブであるCOP-1と組み合わせた実験系によって証明することに成功した.また,細胞内や組織中に含まれる内在性COを定量するための"hemoCDアッセイ"を確立した.この方法を用いれば,内在性COの量,すなわち体内でのヘムオキシゲナーゼ活性を極めて簡単に測定することができる.以上の成果をJournal of the American Chemical Society に投稿し,平成29年4月7日にオンライン掲載された.今後,このhemoCDアッセイおよびR8-hemoCDを用いて,共同研究などにより内在性COの生理作用をさらに調べていく.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

hemoCDを使った内在性COの生理機能探索のひとつとして,活性酸素種との関連性を見出した(JACS2017). 今後さらに新たなCOの生理作用探索を行う.

今後の研究の推進方策

昨年度の研究から内在性COを除去すると細胞内ROSが上昇することがわかり,ミトコンドリア活性との関連性ではないかと考察している.今後,R8-hemoCDによって内在性COを除去した細胞におけるミトコンドリア活性を詳細に調査し,これまでに知られていない内在性COによる細胞呼吸の活性調節について言及できるような研究を展開していく.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Detection and Removal of Endogenous Carbon Monoxide by Selective and Cell-permeable Hemoprotein-model Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      S. Minegishi, A. Yumura, H. Miyoshi, S. Negi, S. Taketani, R. Motterlini, R. Foresti, K. Kano, H. Kitagishi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 ページ: 5984-5991

    • DOI

      10.1021/jacs.7b02229

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Iron(II)porphyrin-Cyclodextrin Supramolecular Complex as a Carbon Monoxide-Depleting Agent in Living Organisms2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kitagishi, S. Minegishi
    • 雑誌名

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 65 ページ: 336-340

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00767

    • 査読あり
  • [学会発表] 血中に存在する内因性COの選択的除去により引き起こされる生体内反応2016

    • 著者名/発表者名
      峯岸彩夏,北岸宏亮
    • 学会等名
      第23回日本血液代替物学会年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学西早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • 年月日
      2016-11-24 – 2016-11-25
  • [学会発表] Induction of HO-1 Expression by Selective Removal of Endogenous CO2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kitagishi, K. Kano
    • 学会等名
      9th International Conference on Heme Oxygnenase Prague
    • 発表場所
      Prague (Czech Republic)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 13C標識メチル化シクロデキストリンによる生体内類似環境での包接現象の観測2016

    • 著者名/発表者名
      北岸宏亮,斎藤真依,根木茂,喜里山暁子,加納航治
    • 学会等名
      第33回シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      かがわ国際会議場(香川県高松市)
    • 年月日
      2016-09-08 – 2016-09-09

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公開日: 2018-01-16  

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