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2012 年度 実施状況報告書

プロテオーム・メタボローム解析を用いたALS発症機構の解明とバイオマーカーの探索

研究課題

研究課題/領域番号 24659300
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関三重大学

研究代表者

及川 伸二  三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (10277006)

研究分担者 冨本 秀和  三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80324648)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード筋萎縮性側索硬化症 / 酸化ストレス / 脳脊髄液 / プロテオーム / バイオマーカー
研究概要

筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、難治性の神経変性疾患で、平均59歳と比較的早期に発症し、病状の進行に伴ってADL(日常生活動作)やQOL(生命・生活の質)に著しい低下をもたらす。ALSの原因や発症機構は未だ不明であり、また治療法や特異的な診断法も確立されていない。しかし、多くの研究から、ALSにおいて活性酸素種が神経細胞死や疾患の発症に深く関与していることが報告されている。本研究は、プロテオームおよびメタボローム解析のデータを統合し、活性酸素高感受性のタンパク質や代謝産物の動態を明らかにすることにより、ALSの発症機構の解明を行う。また、ALSの治療法や特異的な診断法も確立されていないことから、ALS患者の脳脊髄液や血清、血漿を用いて、発症リスク評価法の確立に必須な特異的バイオマーカーの探索も行う。
三重大学医学部付属病院 神経内科を受診したALS患者6名と非ALS患者6名から脳脊髄液を採取した。脳脊髄液300ul~600ulを2-D Clean-Up Kit (GE Healthcare)で精製・濃縮し各サンプルからそれぞれ50ug~100ugのタンパク質を得た。蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動解析システム(2D-DIGE)を用い、各サンプルのタンパク質25ugを蛍光色素(Cy dye)でラベル後、固定化pH勾配ゲルpI 3-10(Immobiline DryStrip)を用いて一次元電気泳動を行い等電点で分離し、その後12.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEで分子量により分離(二次元電気泳動)した。その後、Typhoon FLA9500イメージアナライザーを用いてスキャンデータを取得した。それらのデータをDeCyder 2D Software (Version 7.0)にてスポットの解析を行い、各サンプル約1000個のスポットを検出した。

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

本年度は、弧発性のALS患者および非ALS患者それぞれ6名から脳脊髄液を採取した。さらに、現在も継続して脳脊髄液の採取を行っている。採取した脳脊髄液は、凍結保存後、タンパク質を精製・濃縮し、蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動解析システム(2D-DIGE)により、各サンプルのスポット検出を行った。検出したスポットを、DeCyder 2D Software (Version 7.0)にて統計解析を行い、タンパク質の変動を網羅的に解析した。

今後の研究の推進方策

今後は、変動のあったスポットについてタンパク質の同定を進めていく。さらに、同じ被験者の脳脊髄液から、二次元電気泳動-ウェスタンブロット解析を行い、酸化損傷を受けたタンパク質(カルボニル化タンパク質)を検出する。ALS患者および非ALS患者の検出結果を画像解析ソフト(PDQuest)を用いて解析し、各タンパク質のカルボニル化量の変動を網羅的に定量する。これらの結果からALS患者において特異的に酸化損傷が増加しているタンパク質を特定する。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Altered gene and protein expression in liver of the obese spontaneously hypertensive/NDmcr-cp rat.2012

    • 著者名/発表者名
      Chang J, et al.
    • 雑誌名

      Nutr Metab (Lond)

      巻: 9 ページ: 87

    • DOI

      10.1186/1743-7075-9-87(2012)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proteomic identification of carbonylated proteins in F344 rat hippocampus after 1-bromopropane exposure.2012

    • 著者名/発表者名
      Huang Z, et al.
    • 雑誌名

      Toxicol Appl Pharmacol.

      巻: 263 ページ: 44-52

    • DOI

      10.1016/j.taap.2012.05.021.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Promoter hypermethylation of Ras-related GTPase gene RRAD inactivates a tumor suppressor function in nasopharyngeal carcinoma.2012

    • 著者名/発表者名
      Mo Y, et al
    • 雑誌名

      Cancer Lett.

      巻: 323 ページ: 147-154

    • DOI

      10.1016/j.canlet.2012.03.042.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inflammation-induced protein carbonylation contributes to poor prognosis for cholangiocarcinoma.2012

    • 著者名/発表者名
      Thanan R, et al
    • 雑誌名

      Free. Radic. Biol. Med.

      巻: 52 ページ: 1465-1472

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2012.01.018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proton pump inhibitors suppress iNOS-dependent DNA damage in Barrett's esophagus by increasing Mn-SOD expression.2012

    • 著者名/発表者名
      Thanan R, et al
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 421 ページ: 280-285

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.03.152.

    • 査読あり
  • [学会発表] 虚血再灌流後のサル海馬CA1と歯状回(DG)における酸化損傷タンパク質の比較2013

    • 著者名/発表者名
      栗本将多、他
    • 学会等名
      第83回日本衛生学会総会
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      20130324-20130326
  • [学会発表] Up-regulation of GLRX3 is associated with invasion and metastasis in nasopharyngeal carcinoma2013

    • 著者名/発表者名
      Bo Hou、他
    • 学会等名
      第83回日本衛生学会総会
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      20130324-20130326
  • [学会発表] Melatonin protects against Opisthorchis viverrini-associated cholangiocarcinoma and liver injury in hamsters2013

    • 著者名/発表者名
      Umawadee Laothong、他
    • 学会等名
      第83回日本衛生学会総会
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      20130324-20130326
  • [学会発表] Identification of dysregulated microRNA in nasopharyngeal carcinoma2013

    • 著者名/発表者名
      Shumin Wang、他
    • 学会等名
      第83回日本衛生学会総会
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      20130324-20130326
  • [学会発表] 上咽頭癌におけるmicroRNA調節異常の検討2012

    • 著者名/発表者名
      王 淑民、他
    • 学会等名
      第41回日本環境変異原学会
    • 発表場所
      静岡市
    • 年月日
      20121129-20121130
  • [学会発表] バレット食道におけるプロトンポンプ阻害剤のMn-SOD発現を介したDNA損傷への効果2012

    • 著者名/発表者名
      村田真理子、他
    • 学会等名
      フォーラム2012 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      20121025-20121026
  • [学会発表] ビルハルツ住血吸虫感染による膀胱癌におけるDNA損傷と幹細胞マーカー2012

    • 著者名/発表者名
      大西志保、他
    • 学会等名
      フォーラム2012 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      20121025-20121026
  • [学会発表] 虚血再灌流後のサル海馬CA1と歯状回 (DG)における酸化損傷タンパク質の比較2012

    • 著者名/発表者名
      栗本将多、他
    • 学会等名
      第21回海馬と高次脳機能学会
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      20121006-20121007
  • [学会発表] Genome-wide DNA Methylation study of Nasopharyngeal Carcinoma in Chinese patients with Epstein-Barr virus infection2012

    • 著者名/発表者名
      Yingxi Mo、他
    • 学会等名
      第71回日本癌学会総会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] Stromal expression of alpha-smooth muscle actin correlates with SDF-1 in nasopharyngeal carcinoma2012

    • 著者名/発表者名
      Shumin Wang、他
    • 学会等名
      第71回日本癌学会総会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] プロテオミクス解析による酸化ストレス暴露サル海馬におけるタンパク質の変動解析2012

    • 著者名/発表者名
      栗本将多、他
    • 学会等名
      第63回日本電気泳動学総会
    • 発表場所
      宜野湾市
    • 年月日
      20120820-20120821
  • [学会発表] Cytosine methylation in EBV-mediated nasopharyngeal carcinoma in relati on to nitrative stress2012

    • 著者名/発表者名
      Yingxi Mo、他
    • 学会等名
      The 7th International Conference on the Biology, Chemistry and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • 発表場所
      Edinburgh, UK
    • 年月日
      20120722-20120726
  • [学会発表] 酸化ストレス暴露サル海馬歯状回におけるタンパク質の発現変動2012

    • 著者名/発表者名
      栗本将多、他
    • 学会等名
      第65回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      徳島市
    • 年月日
      20120607-20120608
  • [学会発表] 疾患特異的バイオマーカーの開発を目指した酸化損傷タンパク質の同定2012

    • 著者名/発表者名
      及川伸二
    • 学会等名
      Bio tech 2012
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120425-20120427
  • [学会発表] 虚血再灌流後のサル海馬CA1と歯状回(DG)における酸化損傷タンパク質の比較

    • 著者名/発表者名
      栗本将多、他
    • 学会等名
      第1回日本酸化ストレス学会東海支部
    • 発表場所
      名古屋市

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公開日: 2014-07-24  

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