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2011 年度 実績報告書

グリセルアルデヒドによるタンパク質修飾物の構造ー機能相関の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22580149
研究機関明治大学

研究代表者

早瀬 文孝  明治大学, 農学部, 教授 (80105246)

研究分担者 渡辺 寛人  明治大学, 農学部, 准教授 (20270895)
キーワードMaillard reaction / glyceraldehyde / AGE / diabetes / lysine / ariginine
研究概要

糖尿病患者の体内においてはメイラード反応が亢進し、多様なタンパク質修飾構造(AGE)が蓄積して腎症、動脈硬化などの糖尿病合併症(DC)の発症に関与する。とくにグリセルセルアルデヒド(GLA)による修飾は強い生理作用(毒性)をもたらすことが知られているが、具体的なAGE構造やそれら個々の作用についての知見はほとんどない。当研究室では、リジン残基が修飾を受けているピリジニウム化合物のGLAPおよびアルギニン残基が修飾を受けているイミダゾリノン化合物のMG-H1を主要なAGEとして同定した。本年度ではタンパク質としてリゾチーム、リボヌクレアーゼA、シトクロムcを用い、生理的な条件下でGLA修飾タンパク質におけるグリケーション生成物の解析と反応機構、配列解析によるアミノ酸残基の修飾部位について解析した。具体的にはSDS-PAGEによりモノマー、ダイマー、トリマーバンドを分画後、トリプシンによりゲル内消化を行い、LC-MS/MS分析により解析した。SDS-PAGEによる分析の結果、GLAにより修飾されたタンパク質は経時的に2量体以上の多量体が増加した。これは、GLAがタンパク質において付加物の生成だけではなく、架橋、重合を引き起こしていることを示唆している。GLA修飾タンパク質の配列解析の結果、リゾチームにおいてはアミノ酸配列のK33,K97,K116が修飾され、GLAPが生成していることが明らかとなった。また、同様にアルギニン残基においても検討を加え、MG-H1などの生成物を同定した。これらの結果から、GLAにより、タンパク質中に特定のアミノ酸残基が修飾を受けていることを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

グリセルアルデヒド(GLA)によるタンパク質の主要な修飾構造であるAGEが同定され、生体内での生成も明らかとなった。また、抗GLAP抗体の作成も順調に進捗している。さらに炎症に関わるRAGEの新たな機能も明らかになりつつある。

今後の研究の推進方策

今後はGLAP以外のAGEの生体内定量、抗GLAP抗体の作成と特異性検定、RAGEとGLA由来AGEの相互作用や生理作用について総合的に検証する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] メイラード反応による着色機構2012

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛人、早瀬文孝
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 50 ページ: 80-82

    • 査読あり
  • [学会発表] グリセルアルデヒド修飾タンパク質の配列解析2012

    • 著者名/発表者名
      山岸理、臼井照幸、増田貴恵、渡辺寛人、早瀬文孝
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大
    • 年月日
      20120300
  • [学会発表] グアニジノ化合物によるグリセルアルデヒド由来グリケーション生成物の形成抑制2012

    • 著者名/発表者名
      木村圭一、臼井照幸、渡辺寛人、早瀬文孝
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大
    • 年月日
      20120300
  • [学会発表] ストレプトゾトシン誘発性糖尿病ラットにおけるグリセルアルデヒド由来架橋性グリケーション生成物の検出2011

    • 著者名/発表者名
      臼井照幸、森澤秀行、渡辺寛人、早瀬文孝
    • 学会等名
      第21回日本メイラード学会
    • 発表場所
      東京ステーションコンファレンス
    • 年月日
      20111000
  • [備考]

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~maillard/home.html

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公開日: 2013-06-26  

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