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2015 年度 実績報告書

キラルアミノ酸メタボロミクスを基盤とするアミノ酸代謝障害の網羅的早期診断法開発

研究課題

研究課題/領域番号 25293007
研究機関九州大学

研究代表者

濱瀬 健司  九州大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (10284522)

研究分担者 相磯 貞和  慶應義塾大学, 医学部, 教授 (60138013)
小柳 悟  九州大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (60330932)
植田 正  九州大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90184928)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード分析化学 / メタボロミクス / アミノ酸 / 光学分割
研究実績の概要

アミノ酸代謝障害の新規診断法を構築するため、平成28年度にはタンパク質構成アミノ酸に代謝関連非タンパク質構成アミノ酸を加えたキラルアミノ酸メタボローム分析法の開発と利用を行った。対象疾患としては、「芳香族アミノ酸代謝障害」、「含硫アミノ酸代謝障害」、「尿素サイクル障害」を選択した。
芳香族アミノ酸では関連アミノ酸としてフェニルアラニン、チロシン、DOPAを選択し、二次元HPLC一斉分析条件を確立した。一次元目には1m長のキャピラリーモノリスODSカラムを利用し、二次元目には7本の光学分割カラムを精査した結果、オリジナルカラムであるKSAACSP-001Sカラムを採用した。本条件によりいずれのアミノ酸鏡像異性体も分離度1.36以上で良好に分離され、尿試料に適用可能であった。
含硫アミノ酸の代謝障害では、メチオニン、システイン、シスチン、ホモシステイン、ホモシスチンを分析対象とする二次元一斉分析システムを構築した。一次元目にはキャピラリーモノリスODSカラム、二次元目はKSAACSP-001Sカラムを使用した。本条件でいずれのアミノ酸も分離度3.0以上で良好に分離された。また、ホモシスチン尿症のモデルマウスについて、系統の安定確立に成功した。
尿素サイクル障害ではシトルリンとオルニチンを分析対象アミノ酸とし、二次元一斉分析システムを構築した。一次元目の逆相分離には同じくキャピラリーモノリスODSカラムを使用し、二次元目の光学分割には強いππ相互作用を有し、立体識別能に優れたオリジナルカラムであるKSAACSP-105Sを使用した。いずれの非タンパク質構成アミノ酸も分離度2.44以上で良好に光学分割され、尿試料に適用可能であった。本システムを用いてマウスおよびヒト尿中においてD-シトルリンおよびD-オルニチンのピークが確認されており、その由来や臨床的意義の解明が期待される。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Enantioselective determination of phenylalanine, tyrosine and 3,4-dihydroxyphenylalanine in the urine of D-amino acid oxidase deficient mice using two-dimensional high-performance liquid chromatography2016

    • 著者名/発表者名
      Reiko KOGA, Yurika MIYOSHI, Yu SATO, Masashi MITA, Ryuichi KONNO, Wolfgang LINDNER, Kenji HAMASE
    • 雑誌名

      Chromatography

      巻: 37 ページ: 15-22

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2015.040

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Establishment of a two-dimensional HPLC-MS/MS method combined with DCl/D2O hydrolysis for the determination of trace amounts of D-amino acid residues in proteins2015

    • 著者名/発表者名
      Shoto ISHIGO, Eiichi NEGISHI, Yurika MIYOSHI, Hirohisa ONIGAHARA, Masashi MITA, Tetsuya MIYAMOTO, Haruhiko MASAKI, Hiroshi HOMMA, Tadashi UEDA, Kenji HAMASE
    • 雑誌名

      Chromatography

      巻: 36 ページ: 45-50

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2015.017

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Changes in D-aspartic acid and D-glutamic acid levels in the tissues and physiological fluids of mice with various D-aspartate oxidase activities2015

    • 著者名/発表者名
      Hai HAN, Yurika MIYOSHI, Reiko KOGA, Masashi MITA, Ryuichi KONNO, Kenji HAMASE
    • 雑誌名

      Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis

      巻: 116 ページ: 47-52

    • DOI

      10.1016/j.jpba.2015.05.013

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design and synthesis of a novel pre-column derivatization reagent with a 6-methoxy-4-quinolone moiety for fluorescence and tandem mass spectrometric detection and its application to chiral amino acid analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa OYAMA, Eiichi NEGISHI, Hirohisa ONIGAHARA, Nao KUSANO, Yurika MIYOSHI, Masashi MITA, Manabu NAKAZONO, Sumio OHTSUKI, Akio OJIDA, Wolfgang LINDNER, Kenji HAMASE
    • 雑誌名

      Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis

      巻: 116 ページ: 71-79

    • DOI

      10.1016/j.jpba.2015.05.039

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] キラルアミノ酸分析が生み出す新たな世界-医療・食品・宇宙への展開-2016

    • 著者名/発表者名
      浜瀬健司
    • 学会等名
      日本薬学会近畿支部平成28年新春特別講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-01-08 – 2016-01-08
    • 招待講演
  • [学会発表] キラルアミノ酸分析技術の開発と応用2015

    • 著者名/発表者名
      浜瀬健司
    • 学会等名
      第45回機能性食品用ペプチド研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-09-30
    • 招待講演
  • [学会発表] キラルアミノ酸メタボロミクスによるバイオマーカー探索の新戦略2015

    • 著者名/発表者名
      浜瀬健司
    • 学会等名
      第28回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2015-08-21 – 2015-08-22
    • 招待講演
  • [学会発表] キラルアミノ酸メタボロミクス技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      浜瀬健司
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-07-28 – 2015-07-31
    • 招待講演
  • [学会発表] キラルアミノ酸網羅的定量分析システムの開発と応用2015

    • 著者名/発表者名
      浜瀬健司
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2015年会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2015-07-23 – 2015-07-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Chiral amino acid metabolomics for drug discovery, clinical diagnosis and designing functional foods/ beverages2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji HAMASE, Yurika MIYOSHI, Masashi MITA, Wolfgang LINDNER
    • 学会等名
      26th International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Analysis
    • 発表場所
      Tbilisi, Georgia
    • 年月日
      2015-07-05 – 2015-07-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chiral amino acid targeted metabolomics for clinical diagnosis using enantioselective two-dimensional HPLC tandem-mass spectrometry2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji HAMASE, Yurika MIYOSHI, Yayoi YONENAGA, Hirohisa ONIGAHARA, Yusuke ITO, Masashi MITA, Jumpei SASABE, Sadakazu AISO, Wolfgang LINDNER
    • 学会等名
      42nd International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques
    • 発表場所
      Geneva, Switzerland
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-25
    • 国際学会
  • [備考] http://soyaku.phar.kyushu-u.ac.jp/

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公開日: 2017-01-06  

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