蛋白質分子内の老化を可視化する革新的研究

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K11646
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分59040:栄養学および健康科学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高田 匠 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (80379007)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: クリスタリン / 白内障 / アスパラギン酸 / 翻訳後修飾 / 異性化

研究成果の概要

蛋白質中に生じる異性化アスパラギン酸残基（異性化Asp）を蛋白質の新規老化分子マーカーとして定義することが本研究の目的であり、それを可能とする異性化Aspの網羅的な高感度定量解析手法の開発に取り組んだ。その結果として、ヒト水晶体組織内蛋白質(αA-クリスタリンおよびαB-クリスタリン)中にて加齢に応じて蓄積する異性化Asp部位の網羅的スクリーニング手法の改良と、それぞれの高感度定量解析手法を作製した。これらを実際に用いて、加齢に応じた異性化率の増加を確認し、「蛋白質局所の老化現象の見える化」においてAsp異性化が如何に有用であるかを示した。

自由記述の分野

生化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

蛋白質中の異性化Aspを、従来より高い感度で測定する手法を開発した。これを眼球内の水晶体組織へと用いて、加齢に順じて増加する異性化Asp部位（水晶体蛋白質の年齢と定義できる部位）を複数見つけた。また、蛋白質の機能低下との関連性が示されたことから、本手法により評価することができる異性化Asp存在量は、それを含む蛋白質の状態を評価することにつながる可能性がある。代表的な加齢性疾患の原因となる部位には、蛋白質の異常凝集物が蓄積しているため、本手法のさらなる改良や応用が様々な加齢性疾患の早期発見、早期治療への指標となることが期待される。