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2012 年度 実績報告書

蛋白質異常凝集過程の解明とその修復機構

研究課題

研究課題/領域番号 20350077
研究機関京都大学

研究代表者

藤井 紀子  京都大学, 原子炉実験所, 教授 (90199290)

研究分担者 杉山 正明  京都大学, 原子炉実験所, 教授 (10253395)
齊藤 毅  京都大学, 原子炉実験所, 助教 (10274143)
森本 幸生  京都大学, 原子炉実験所, 教授 (80200450)
木野内 忠稔  京都大学, 原子炉実験所, 講師 (90301457)
研究期間 (年度) 2008-04-08 – 2013-03-31
キーワード蛋白質の異常凝集 / 白内障 / 老化 / ラセミ化 / 紫外線 / 加齢性疾患 / D-アミノ酸 / 皮膚の光老化
研究概要

1)蛋白質中で生じるD-β-Asp部位の立体構造上の特性:前年度までに老人性白内障の水晶体から得たβB2-クリスタリンのN末端部位とC末端部位にD-β-Asp残基を見出した。この結果からD-β-体化し易いAsp残基は立体構造上、表面に曝されたフレキシブルな構造のところであることがわかった。
2)D-β-Asp含有蛋白質抗体による水晶体以外の組織におけるD-β-Asp含有蛋白質の検出:D-β-Asp含有蛋白質抗体を用いた免疫組織染色により水晶体以外の複数の加齢組織(網膜、角膜、結膜、内耳など)の凝集沈着物質内にD-β-Asp含有蛋白質が存在していることを見出した。D-β-Aspの生成が蛋白質の凝集を惹起し、加齢性黄班変性症、角膜変性症、加齢性難聴などの発症に関与与する可能性が示された。
3)紫外線照射による蛋白質中でのD-β-Asp生成機構の解明:皮膚では加齢や紫外線照射に伴ってD-β-Asp含有蛋白質が多量に蓄積していた。しかし、Asp残基は紫外線を吸収しないため、紫外線とAspのD-β-体化の関係が不明であった。そこで本年度は紫外線を吸収するトリプトファン(Trp)残基をAspの近傍に配したペプチドを複数合成し、これらのペプチドに紫外線照射したところ、AspのD-体化が線量依存的に進行した。この結果からTrp残基が紫外線のエネルギーを吸収し、吸収したエネルギーでAsp残基がD-体化したのではないかと考えられた。
4)Asp異性体を含むペプチドおよび蛋白質の迅速分析法の開発:本研究期間を通じて、LC-MSによる結合型Asp異性体の迅速分析の新規開発に取り組み、成功した。本法の特徴は蛋白質の精製を必要とせず、微量で分析が可能である。本法の確立により短時間で多数の蛋白質試料中のAspの異性体の一斉分析が可能となった。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Kinetics of isomerization and inversion of aspartate58 of αA-crystallin peptide mimics under physiological conditions.2013

    • 著者名/発表者名
      Aki K, Fujii N and Fujii N.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0058515.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Galectin-7 and actin are components of amyloid deposit of localized cutaneous amyloidosis.2013

    • 著者名/発表者名
      Miura Y, Harumiya S, Ono K, Fujimoto E, Akiyama M, Fujii N, Kawano H, Wachi H and Tajima S.
    • 雑誌名

      Experimental Dermatology

      巻: 22 ページ: 36-40

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A rapid comprehensive LC-MS based survey of the Asp isomers in crystallins from human cataract lenses.2012

    • 著者名/発表者名
      Fujii N , Sakaue H, Sasaki H and Fujii N.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 287 ページ: 39992-40002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A P39R mutation at the N-terminal domain of human αB-crystallin regulates its oligomeric state and chaperone-like activity.2012

    • 著者名/発表者名
      Numoto N, Kita A, Fujii N, Miki K.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 31 ページ: 601-606

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Co-localisation of advanced glycation end products and D-β-aspartic acid-containing proteins in gelatinous drop-like corneal dystrophy.2012

    • 著者名/発表者名
      Kaji Y, Oshika T, Takazawa Y, Fukayama M, Fujii N.
    • 雑誌名

      Br J Ophthalmol.

      巻: 96 ページ: 1127-1131

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural features of isomerizable aspartyl residues in human α-crystallins.2012

    • 著者名/発表者名
      Shimizu K , Kita A, Fujii N, and Miki K.
    • 雑誌名

      Molecular Vision

      巻: 18 ページ: 1823-1827

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of an antibody that recognizes peptides containing D-beta-aspartyl residues.2012

    • 著者名/発表者名
      Aki K, Fujii N, Saito T and Fujii N .
    • 雑誌名

      Molecular Vision

      巻: 18 ページ: 996-1003

    • 査読あり
  • [学会発表] A new method for the analysis of isomerization of individual Asp residues in proteins using LC-MS.2013

    • 著者名/発表者名
      Noriko Fujii
    • 学会等名
      2nd Annual Conference and EXPO of AnalytiX-2013
    • 発表場所
      Suzhou International Conference Center
    • 年月日
      20130320-20130324
    • 招待講演
  • [学会発表] モデルペプチドを用いたヒトの寿命期間における蛋白質中のアミノ酸残基の異性化率予測2013

    • 著者名/発表者名
      安岐 健三, 藤井 智彦, 藤井 紀子
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第 38回学術講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20130307-20130309
  • [学会発表] ラット水晶体タンパク質に対するγ線照射の影響2013

    • 著者名/発表者名
      金仁求、藤井智彦、藤井紀子
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第 38回学術講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20130307-20130309
  • [学会発表] 放射線照射による生体脂質損傷に対するカロテノイドの影響2013

    • 著者名/発表者名
      齊藤 剛・藤井 紀子
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第 38回学術講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20130307-20130309
  • [学会発表] LC-MSを用いたタンパク質中の異性体アスパラギン酸残基の新しい分析方法2012

    • 著者名/発表者名
      藤井智彦 藤井紀子
    • 学会等名
      第85回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      20121214-20121216
  • [学会発表] αB-クリスタリンのAsp-96のD-体化がα-クリスタリン会合体に及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      坂上 弘明, 藤井智彦 藤井紀子
    • 学会等名
      第85回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      20121214-20121216
  • [学会発表] 水生動物由来D-アスパラギン酸エンドペプチダーゼの性質の比較2012

    • 著者名/発表者名
      木野内忠稔、土屋 勇一、山下 茂、 藤井 紀子
    • 学会等名
      第85回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      20121214-20121216
  • [学会発表] UV-B照射によるペプチド中のアスパラギン酸残基の異性化2012

    • 著者名/発表者名
      蔡 思敏、藤井 智彦  藤井 紀子
    • 学会等名
      第8回 D-アミノ酸研究会学術講演会
    • 発表場所
      滋賀医科大学
    • 年月日
      20120907-20120908
  • [学会発表] αB-クリスタリンのAsp-96のD-体化と会合状態の変化2012

    • 著者名/発表者名
      坂上弘明、藤井智彦、藤井紀子
    • 学会等名
      第8回 D-アミノ酸研究会学術講演会
    • 発表場所
      滋賀医科大学
    • 年月日
      20120907-20120908
  • [学会発表] Aspの4つの異性体を含むペプチドの異性化速度の比較2012

    • 著者名/発表者名
      安岐 健三、藤井 智彦、藤井 紀子
    • 学会等名
      第8回 D-アミノ酸研究会学術講演会
    • 発表場所
      滋賀医科大学
    • 年月日
      20120907-20120908
  • [学会発表] ウニ由来D-アスパラギン酸含有タンパク質分解酵素について2012

    • 著者名/発表者名
      木野内忠稔、藤井紀子
    • 学会等名
      第8回 D-アミノ酸研究会学術講演会
    • 発表場所
      滋賀医科大学
    • 年月日
      20120907-20120908
  • [学会発表] Simultaneous inversion and isomerization of Asp residues at N-and C-terminal regions in βB2-crystallin from the aged human cataractous lenses.2012

    • 著者名/発表者名
      Noriko Fujii, Tomohiro Minooka, Norihiko Fujii, Takehiro Kawaguchi and Hiroshi Sasaki
    • 学会等名
      XX Biennial Meeting of the International Society for Eye Research (ISER 2012)
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      20120721-20120725
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of β-aspartic acid residues in protein by MALD-TOFMS.2012

    • 著者名/発表者名
      Norihiko Fujii, Yuzo Yamazaki and Noriko Fujii
    • 学会等名
      XX Biennial Meeting of the International Society for Eye Research (ISER 2012)
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      20120721-20120725
  • [学会発表] The dissociation of α-crystallin-aggregate due to a specific D-Asp residue in αB-crystallin.2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sakaue, Norihiko Fujii and Noriko Fujii
    • 学会等名
      XX Biennial Meeting of the International Society for Eye Research (ISER 2012)
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      20120721-20120725
  • [学会発表] ラセミ化と加齢性疾患ーリウマチ性疾患との関わりー2012

    • 著者名/発表者名
      藤井紀子
    • 学会等名
      大阪リウマチカンファレンス
    • 発表場所
      北浜フォーラム
    • 年月日
      2012-08-11
  • [学会発表] 加齢性眼疾患に見られるタンパク質の異常凝集とアミノ酸のラセミ化2012

    • 著者名/発表者名
      藤井紀子
    • 学会等名
      第23回眼科酸化ストレス研究会
    • 発表場所
      神戸商工会議所
    • 年月日
      2012-07-28
  • [学会発表] 身近なD-アミノ酸、その存在と役割2012

    • 著者名/発表者名
      藤井紀子
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会第3回産官学連携シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂
    • 年月日
      2012-06-04

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公開日: 2014-07-24  

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