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2021 年度 実施状況報告書

代謝関連アミノ酸の多次元キラルHPLC法構築と精神・神経疾患の早期診断法開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K16343
研究機関福岡大学

研究代表者

古賀 鈴依子  福岡大学, 薬学部, 助教 (20804545)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードキラルアミノ酸 / 多次元HPLC分析 / 代謝関連アミノ酸 / 光学分割 / 分析化学
研究実績の概要

生体内D-アミノ酸酸化酵素(DAO)の活性評価による精神・神経疾患の早期かつ客観的な診断指標探索のため、2021年度は構築した多次元HPLC分析法をマウス尿試料およびヒト尿試料の分析へと適用した。
分析対象アミノ酸は、昨年度までに選定したシトルリン、オルニチン、リジン、ピペコリン酸、2-アミノアジピン酸とした。異なる3種の分離モード(逆相分配、陰イオン交換、光学分割)を組み合わせて構築した三次元HPLCを用いることにより、生体試料における高感度かつ高選択的なキラル分析が達成された。ヒト尿試料中においては全ての対象アミノ酸鏡像異性体の存在が認められ、シトルリン、オルニチン、リジン、ピペコリン酸、2-アミノアジピン酸の%D値((D/D+L) x 100)はそれぞれ6.5%、12.7%、6.5%、1.5%、68.0%であった。また、これらのアミノ酸についてコントロールマウスおよび健常人の尿試料における%D値を比較した。その結果、オルニチンの%D値についてはマウスがヒトの2.5倍ほどの%D値(31.9%)を示した一方で、シトルリンについてはヒトとマウスにおいてほとんど同じ%D値(7.5%)を示した。更に、DAOの活性変化による尿中シトルリンおよびオルニチンの含量変化を解析するため、コントロールマウスおよびDAO欠損マウスの尿試料分析を行った。その結果、DAOの欠損に伴い、シトルリンおよびオルニチンの%D値はそれぞれ55.0%、83.3%を示し、正常なDAO活性を有するコントロールマウスと比較して尿中のD体含量が増加することが示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2021年度は、様々なDAO活性を有するマウス尿および血中におけるキラル識別含量解析を行うとともに、DAO活性評価による精神・神経疾患の客観的診断指標の開発へ繋げるため、各種疾患モデルマウスおよびヒト臨床検体を収集し、含量解析を行う予定であった。
マウス尿試料分析によりDAO活性の変化に伴い尿中含量が変化する代謝関連D-アミノ酸を見出した他、健常人の尿試料にもマウスと同様に代謝関連D-アミノ酸が存在することを明らかにした。一方、各種疾患モデルマウス試料の収集および含量解析は未だ達成できていない。以上より、本研究課題はやや遅れていると判断した。

今後の研究の推進方策

2022年度は、診断指標の分析対象として選定したシトルリン、オルニチン、リジン、ピペコリン酸および2-アミノアジピン酸について、引き続きヒト臨床試料を用いて含量解析を行う。また、各種疾患モデルマウス試料の収集および分析を行い、代謝関連キラルアミノ酸含量と疾患との関連を解析する。

次年度使用額が生じた理由

2021年度は、国内学会および国際学会における成果発表を予定していたが、いずれも延期もしくはオンラインでの開催となったこと、また、研究の遅れに伴い次年度使用額が生じた。2022年度は、差額分を試料収集および成果発表に充てることを計画している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] 多次元HPLCを用いる代謝関連D-アミノ酸の分布および含量制御機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      古賀鈴依子
    • 学会等名
      第16回D-アミノ酸学会学術講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 三次元キラルHPLCを用いるリジンおよび代謝物の生体内含量解析2021

    • 著者名/発表者名
      古賀鈴依子,荒牧雄也,三田真史,井手友美,坂口洋平,吉田秀幸,能田 均,濱瀬健司
    • 学会等名
      第33回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • [学会発表] タンパク質加水分解アミノ酸を対象としたフルオラスキラル誘導体化LC-MS分析2021

    • 著者名/発表者名
      中武樹, 坂口洋平, 古賀鈴依子, 吉田秀幸, 能田 均
    • 学会等名
      第32回クロマトグラフィー科学会議
  • [学会発表] Highly selective 2D-HPLC analysis of ornithine and lysine enantiomers in human physiological fluids based on intramolecular excimer-forming derivatization2021

    • 著者名/発表者名
      Reiko KOGA, Nao KIMURA, Yoshiki SUMI, Yohei SAKAGUCHI, Masashi MITA, Tomomi IDE, Kenji HAMASE, Hideyuki YOSHIDA, Hitoshi NOHTA
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021 (Pacifichem 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] 二次元キラルHPLCを用いるカルノシンの高選択的分析法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      守田羽吟,川末慎葉,古賀鈴依子,坂口洋平,三田真史,濱瀬健司,吉田秀幸,能田 均
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会

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公開日: 2022-12-28  

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