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2014 年度 実施状況報告書

神経ペプチド上の過酸化脂質由来の化学修飾解析:神経変性疾患への新規アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 25460186
研究機関東北大学

研究代表者

李 宣和  東北大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (60519776)

研究分担者 大江 知行  東北大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (10203712)
後藤 貴章  東北大学, 薬学研究科(研究院), 講師 (40344684)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードOxidative stress / Lipid peroxidation / Hydroxyl radical / Chemical modification / Neuropeptides / Angiotensin peptides / Mass spectrometry
研究実績の概要

N-末端 α-ケトアミドペプチドの環化反応の研究

1. Cu(II)/アスコルビン酸 (AA) 系あるいはUV/過酸化水素系由来のヒドロキシラジカルとアンジオテンシン (Ang) II (DRVYIHPF) の反応から、N-末端環化-Ang II (Ang C) とピルバミド-Ang II (Ang P, CH3COCONH-RVYIHPF)を見出した。Ang Cの構造は、質量分析法と赤外分光法を用いた標品との比較により確認した。
2. Cu(II)/AAとAng Pの反応から、Ang PがAng Cの前駆体である事を確認した。反応は、Cu(II)イオンとのキレート生成で安定化されたアミニルラジカルからの5員環を形成、更に環上のアルコキシラジカルのβ開裂による末端CH3CO基の脱離を経る物と推測した。
3. Ang CのAng II type 1レセプターとの親和性は、Ang IIやAng Pに比べ著しく低下していた。Ang Cは、Ang IIを Ang IIIに代謝するアミノペプチダーゼ Aの基質とならなかった。ヒドロキシラジカル由来のN-末端環化反応は、N-末端アラニン、アルギニン、バリンであるAngペプチド類、更にはアミロイドβ1-11(DAEFRHDSGYE)でも観測された。これらの結果の一部は、既に報告済みである (Lee et al., Chem. Res. Toxicol., 28, 59-70, 2015. DOI: 10.1021/tx500332y)。

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

当初の計画通り、ヒドロキシラジカルによるα-ケトアミドを経由したN-末端環化体生成の反応機構を初めて明らかにした。N-末端α-ケトアミドペプチドは、ヒドロキシラジカルのみならず4-oxo-2(E)-nonenal (ONE)との反応でも生成する。 しかしながら、N-末端α-ケトアミドの環化反応は、Cu(II)/AA存在下でのみ進行する事も明らかにした。更にα-ケトアミドとその環化体は、ペプチドの生理活性に大きく影響を及ぼす事も見出した。

今後の研究の推進方策

1. 4,5-Epoxy-2(E)-decenal (EDE)と4-hydroperoxy-2(E)-nonenal (HPNE)によるAng II修飾の研究。
2. ヒト血漿中のα-ケトアミドAngペプチドの検出
[13C5, 15N1]-Ang IIからの各内標準物質の調製。
Girard試薬による誘導体化とイオン交換カートリッジによる前処理条件の最適化。
選択反応モニタリングを用いたLC/ESI-MS法の構築。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Hydroxyl radical-mediated novel modification of peptides: N-terminal cyclization through the formation of α-ketoamide2015

    • 著者名/発表者名
      Seon Hwa Lee, Hyunsook Kyung, Ryo Yokota, Takaaki Goto, Tomoyuki Oe
    • 雑誌名

      Chemical Research in Toxicology

      巻: 28 ページ: 59-70

    • DOI

      10.1021/tx500332y

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] N末端α-ケトアミド型ペプチド:生成機構の解明と高感度質量分析法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      横田涼、景賢淑、李宣和、後藤貴章、大江知行
    • 学会等名
      第53回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      いわき
    • 年月日
      2014-10-05
  • [学会発表] Oxidative stress-derived formation and transamination of N-terminal α-ketoamide peptides/proteins2014

    • 著者名/発表者名
      Seon Hwa Lee、Hyunsook Kyung、Ryo Yokota、Takaaki Goto、Tomoyuki Oe
    • 学会等名
      62nd ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2014-06-15 – 2014-06-19
  • [学会発表] Comprehensive screening of lipid peroxidation-derived modifications to protein using isotope data dependent scan2014

    • 著者名/発表者名
      Ryo Takahashi、Seon Hwa Lee、Takaaki Goto、Tomoyuki Oe
    • 学会等名
      62nd ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2014-06-15 – 2014-06-19
  • [学会発表] N-Terminal alrha-ketoamide angiotensin peptides: formation and analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Seon Hwa Lee、Hyunsook Kyung、Ryo Yokota、Takaaki Goto、Tomoyuki Oe
    • 学会等名
      第74回分析化学討論会
    • 発表場所
      郡山
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
  • [学会発表] LC/ESI-MSによるタンパク質上の過酸化脂質分解物修飾スクリーニング法: Isotope Data Dependent ScanのHSAを用いた検討2014

    • 著者名/発表者名
      髙橋亮、李宣和、後藤貴章、大江知行
    • 学会等名
      第74回分析化学討論会
    • 発表場所
      郡山
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
  • [備考] 東北大学大学院薬学研究科臨床分析化学分野ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~bunseki/bunseki.html

  • [備考] 東北大学研究者紹介

    • URL

      http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/a63434da0ba1befd3ff395e655af195e.html

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公開日: 2016-05-27  

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