| 研究課題/領域番号 |
16K16605
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| 研究機関 | 東京薬科大学 |
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研究代表者 |
坂上 弘明 東京薬科大学, 薬学部, 助教 (80734855)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | アスパラギン酸残基の異性化 |
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| 研究実績の概要 |
タンパク質を構成するアミノ酸は通常、全てL型であるが、加齢に伴ってアスパラギン酸(Asp)残基がL型からD型へ異性化することが明らかとなっている。特に水晶体の主要構成タンパク質であるクリスタリンでは、特定のAsp残基が著しく異性化する事が知られており、Asp残基の異性化と白内障発症との間に因果関係が示唆されている。Aspの異性化反応は加齢に伴って徐々に進行するほか、紫外線照射によって促進される事が先行の統計調査によって明らかとなっている。しかしながら、Asp残基は紫外線を吸収しないため、なぜ紫外線の曝露によって異性化反応が促進するのか、なぜ加齢によるAsp異性化反応が限られたAsp残基にしか生じないのかなど、Aspの異性化メカニズムは不明な点が多く残されている。そこで本研究では、紫外線によるAspの異性化促進反応のメカニズム、および加齢による部位特異的なAsp異性化反応メカニズムを解明することを目的とした。また、グルタミン酸(Glu)においても、近年Asp同様に異性化反応が生じることが報告されていることから、昨年度はUV-HPLCを用いて、AspおよびGluの異性化反応メカニズムを同時に解析する方法の構築に取り組んだ。本年度はこの異性化解析法を用いて、紫外線曝露によって生じる異性化促進機構の解明を試みたが、基質であるペプチドが紫外線によって修飾、断片化され、複数の未同定ピークがクロマトグラム上に検出されたため、異性化反応を解析することが出来なかった。そこで、液体クロマトグラフタンデム質量分析計を用いて分析方法を再検討し、異性化分析法を確立した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
本年度は研究組織を国際医療福祉大学から東京薬科大学へ移したため、当初の計画通りに研究が進捗しなかった。主な原因としては、異動に伴い分析装置が使用できなくなり、前年度構築したAsp/Gluの異性化分析方法についての再検討が必要であったこと、教室員としての研究に多大なエフォートを取られてしまったことが挙げられる。しかしながら、Asp/Gluの異性化分析法に関しては、東京薬科大学に設置されている機器を利用して再現することが出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
新規に構築したAsp/Gluの異性化分析法を用いて、紫外線曝露時および非曝露時における異性化促進機構を解明する。紫外線曝露時における異性化促進機構においては、トリプトファン、チロシン、フェニルアラニンを溶解させた基質液に紫外線を照射し、異性化検出に適した照射強度および照射時間を検討する。また、紫外線非曝露時における異性化機構に関しては、糖、pH、活性酸素種、水晶体由来成分等の影響を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度は研究組織の変更により、当初の計画通りに研究が進捗しなかった。このため、使用額に変更が生じた。本年度は新たな研究組織において、より精度の高い分析手法を確立することができたため、Asp異性化促進因子の探索が可能となった。また、当初計画していた組換えDNA実験も可能になったため、次年度においてはこれらの実験に研究費を使用する。
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