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2013 年度 実施状況報告書

インテリジェント標識試薬の創製とキラルメタボローム解析に基づく疾病マーカーの探索

研究課題

研究課題/領域番号 24590055
研究機関静岡県立大学

研究代表者

豊岡 利正  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40183496)

キーワードキラルメタボロミクス / 光学活性誘導体化試薬 / 液体クロマトグラフィー / 質量分析法 / 光学活性アミノ酸 / 光学活性カルボン酸
研究概要

近年メタボローム解析に基づく疾病に関連したバイオマーカー分子の探索が盛んに行われている。しかし、光学異性体を考慮したメタボライトプロファイリング解析によるバイオマーカー探索は、全く検討されていない。その最大の理由は、メタボローム解析に通常
使用されるODSカラムを用いた液体クロマトグラフィー質量分析法(HPLC-MS)等では、光学異性体を分離検出することができないためと考えられる。
本研究では、光学異性体を識別でき、且つ高感度選択的検出が可能な各官能基別標識試薬の創製と、これらの合成した試薬群を用いた疾病に関連した不斉炭素含有光学異性体バイマーカーの探索を目的としている。
昨年度は、MS測定に最適なアミン類およびカルボン酸類の標識試薬として、ピリジルチオウレア構造を有する2種の光学活性誘導体化試薬、(S)-PyT-Nおよび(S)-PyT-Cをデザインし新規合成した。これらの試薬は、予想どおり、光学活性カルボン酸類や光学活性アミン類を高感度に分離・検出できた。今年度は、より安価な試薬の開発と同一構造を有する安定同位体試薬の合成を目指した。その結果、アミノ酸の一種である pyroglutamic acid(PGA)が光学活性アミンの分離・検出に有効であることを見出し、その安定同位体試薬(PGA-d6)と組み合わせることにより、検量線を必要としない簡便なアミン類の光学異性体比分析法を構築した。アミン類の標識をPGAとPGA-d6を併用し、反応後に両者を混合しLC-MS/MS分析することにより、マトリックス効果が相殺されるため、2群間の差解析の信頼性がより高まるものと期待できる。

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

平成25年度は、昨年度に引き続き官能基別標識試薬の合成と基礎検討(評価)を行うことを目的としており、光学活性アミン用の誘導体化試薬のPGAを見出した。さらにその安定同位体試薬を用いて、光学異性体比の差解析が容易に行えることを示した。

今後の研究の推進方策

次年度は、最終年度となるので、当初の研究計画に従って、これまでに創製した安定同位体試薬を精査し、メタボライトプロファイリング解析に基づき、疾病関連バイオマーカーの探索研究を実施する予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Novel chiral derivatization reagents possessing a pyridylthiourea structure for enantiospecific determination of amines and carboxylic acids in high-throughput liquid chromatography and electrospray-ionization mass spectrometry for chiral metabolomics identification2013

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Nagao, Haruhito Tsutsui, Toshiki Mochizuki, Takahiro Takayama, Tomohiro Kuwabara, Jun Zhe Min, Koichi Inoue, Kenichiro Todoroki and Toshimasa Toyo’oka
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A

      巻: 1296 ページ: 111-118

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2013.03.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relative quantification of enantiomers of chiral amines by high-throughput LC-ESI-MS/MS using isotopic variants of light and heavy L-pyroglutamic acids as the derivatization reagents2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Mochizuki, Sayuri Taniguchi, Haruhito Tsutsui, Jun Zhe Min, Koichi Inoue, KenichiroTodoroki and Toshimasa Toyo’oka
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 773 ページ: 76-82

    • DOI

      10.1016/j.aca.2013.02.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-throughput LC-MS/MS based simultaneous determination of polyamines including N-acetylated forms in human saliva and the diagnostic approach to breast cancer patients2013

    • 著者名/発表者名
      Haruhito Tsutsui, Toshiki Mochizuki, Koichi Inoue, Tatsuya Toyama, Nobuyasu Yoshimoto, Yumi Endo, Kenichiro Todoroki, Jun Zhe Min, Toshimasa Toyo’oka
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 85 ページ: 11835-11842

    • DOI

      dx.doi.org/10.1021/ac402526c

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel derivatization reagent possessing a bromoquinolinium structure for biological carboxylic acids in HPLC-ESI-MS/MS2013

    • 著者名/発表者名
      Yuko Mochizuki, Shinsuke Inagaki, Jun Zhe Min, Koichi Inoue, Kenichiro Todoroki, Toshimasa Toyo’oka
    • 雑誌名

      Journal of Separation Science

      巻: 36 ページ: 1883-1889

    • DOI

      10.1002/jssc.201300083

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolic profiling of Alzheimer’s disease brains2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Inoue, Haruhito Tsutsui, Hiroyasu Akatsu, Yoshio Hashizume, Noriyuki Matsukawa, Takayuki Yamamoto, Toshimasa Toyo’oka
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: 3 ページ: 2364 (1-9)

    • DOI

      10.1038/srep02364

    • 査読あり
  • [学会発表] 光学活性カルボキシル化合物のLC-MS/MS分析用光学活性誘導体化試薬の開発および生体試料への応用2013

    • 著者名/発表者名
      高山卓大、桑原朋大、閔 俊哲、井之上浩一、轟木堅一郎、豊岡利正
    • 学会等名
      第24回クロマトグラフィー科学会議
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131111-20131113
  • [学会発表] 非侵襲的試料を用いた疾病診断2013

    • 著者名/発表者名
      豊岡利正
    • 学会等名
      第44回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      20131102-20131103
    • 招待講演
  • [学会発表] トリアジン構造を有する光学活性誘導体化試薬の開発とLC-MS/MS分析2013

    • 著者名/発表者名
      高山卓大、桑原朋大、長尾竜治、閔 俊哲、井之上浩一、轟木堅一郎、豊岡利正
    • 学会等名
      日本分析化学会第62年会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20130910-20130912
  • [学会発表] 光学活性アミン・アミノ酸を標的とした L-Pyroglutamic acid 活性エステル型キラル誘導体化試薬の開発2013

    • 著者名/発表者名
      望月俊樹、閔 俊哲、井之上浩一、轟木堅一郎、豊岡利正
    • 学会等名
      第26回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130802-20130803
  • [学会発表] アルツハイマー病脳のLC-MSによるメタボローム解析2013

    • 著者名/発表者名
      筒井陽仁、井之上浩一、赤津裕康、橋詰良夫、松川則之、山本孝之、豊岡利正
    • 学会等名
      第26回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130802-20130803
  • [図書] Chapter 14, Chiral Benzofurazan-Derived Derivatization Reagents for Indirect Enantioseparations by HPLC. Chiral Separations: Methods and Protocols, 2nd Ed. Methods in Molecular Biology, Vol. 9702013

    • 著者名/発表者名
      Toshimasa Toyo'oka
    • 総ページ数
      233-248
    • 出版者
      Humana Press
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/analchem/

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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