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2017 年度 実績報告書

真核生物におけるD-アミノ酸バイオシステムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18686
研究機関名古屋大学

研究代表者

伊藤 智和  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (90584970)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードD-セリン / D-セリンデヒドラターゼ / バイオマーカー / D-アミノ酸
研究実績の概要

哺乳類をはじめとした真核生物には内因性のD-アミノ酸が存在し、重要な生理機能を示している。本研究では、2種類のD-Ser代謝酵素の詳細な酵素学的解析、応用利用、生理機能解析によって、真核生物のD-アミノ酸バイオシステムを理解することを目的としている。本年度は、D-セリンデヒドラターゼを利用したD,L-Ser酵素定量法を用いた多検体分析を行い、ヒト尿中D-Ser比の腎障害マーカーとしての可能性を検証した。その結果、ある場合において、ヒト尿中D-セリンレベルを腎機能低下を予測可能なバイオマーカーとして利用できる可能性が示唆された。また、腎障害自然発症ラットを用い、腎障害の発症前段階、および発症早期過程での血中、尿中D-セリンレベルの変動について解析し、D-セリンレベルが腎障害早期発見のバイオマーカーとして利用できるか否か検証した。
ヒト尿中のD-セリンの動態を解析している過程で、尿中に新奇のDsd基質アミノ酸が存在することを見出した。種々のアミノ酸代謝酵素の反応特異性や、質量分析を利用し、この未知アミノ酸の同定に取り組み、この未知アミノ酸をL-ヒドロキシアスパラギンと同定した。また、同アミノ酸のラット体内における局在を検証したところ、同アミノ酸は尿中に高濃度で存在する一方で、血中や脳、腎臓、肝臓などの組織においては存在しないか、ごく微量であることが示唆された。同アミノ酸の生理作用、代謝機構などを明らかとする目的で、同アミノ酸の新規合成法の開発に着手した。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Production of Ophthalmic Acid Using Engineered Escherichia coli2018

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Tokoro M, Hori R, Hemmi H, Yoshimura T
    • 雑誌名

      Appl Environ Microbiol

      巻: 84 ページ: 02806-02817

    • DOI

      10.1128/AEM.02806-17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Occurrence of the (2R,3S)-Isomer of 2-Amino-3,4-dihydroxybutanoic Acid in the Mushroom Hypsizygus marmoreus.2017

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Yu Z, Yoshino I, Hirozawa Y, Yamamoto K, Shinoda K, Watanabe A, Hemmi H, Asada Y, Yoshimura T.
    • 雑誌名

      J Agric Food Chem.

      巻: 65 ページ: 6131-6139

    • DOI

      10.1021/acs.jafc.7b01893

    • 査読あり
  • [学会発表] D-アミノ酸合成酵素のファンクショナルクローニング系の開発2018

    • 著者名/発表者名
      武藤 菜摘、伊藤 智和、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] D-セリンデヒドラターゼの基質となるヒト尿中未知アミノ酸の同定2018

    • 著者名/発表者名
      戸野真由香、伊藤智和、邊見久、吉村徹
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] E. coliビタミンB6結合タンパク質YggSの機能解明:glyAとの合成致死性の解析2018

    • 著者名/発表者名
      堀 蘭、伊藤 智和、山内 綾子、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] E.coliのPLP結合タンパク質YggSの生理機能:欠損株が示すホモセリン毒性の要因の解析2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 智和、堀 蘭、山内 綾子、吉村 徹、邊見 久
    • 学会等名
      2017酵素・補酵素研究会
  • [学会発表] D-セリンデヒドラターゼの基質となるヒト尿中未知アミノ酸の同定2017

    • 著者名/発表者名
      戸野真由香、伊藤智和、邊見久、吉村徹
    • 学会等名
      ConBio2017
  • [学会発表] 高度に保存された機能未知タンパク質の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 智和、吉村 徹
    • 学会等名
      ConBio2017
  • [学会発表] Unusual D-Amino acids in mushroom2017

    • 著者名/発表者名
      Tomokazu Ito, Zhuoer Yu, Issei Yoshino, Yurina Hirozawa, Kana Yamamoto, Akira Watanabe, Hisashi Hemmi, Yasuhiko Asada, Tohru Yoshimura
    • 学会等名
      International Conference of D-Amino Acid Research(IDAR2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] D-アミノ酸研究における代謝酵素の応用利用2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 智和
    • 学会等名
      D-アミノ酸学会第三回ワークショップ
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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