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2022 年度 実績報告書

システイン含有蛋白質と反応する酸化脂質の網羅的解析・評価

公募研究

研究領域新興硫黄生物学が拓く生命原理変革
研究課題/領域番号 22H05572
研究機関九州大学

研究代表者

山田 健一  九州大学, 薬学研究院, 教授 (60346806)

研究期間 (年度) 2022-06-16 – 2024-03-31
キーワード硫黄 / 酸化脂質 / タンパク質
研究実績の概要

蛋白質の機能は、酵素及び非酵素的触媒作用による翻訳後修飾により多様性が生じる。代表的な非酵素的触媒作用として、蛋白質中システイン残基に対する酸化的あるいは求電子的修飾がある。しかしながら、本修飾を適切に解明する解析手法が欠如しているために、未だその理解は進んでいない。ここで、生体内で生じる求電子性修飾分子の多くは、多価不飽和脂肪酸由来脂質過酸化物などの「酸化脂質」である。これまで、酸化脂質を利用した蛋白質修飾の研究の多くは、試薬として市販され、かつ検出手法が確立している4-ヒドロキシノネナール(HNE)などに限られていた。しかし、実際の酸化脂質生成の連鎖反応機構を考えると、生成する酸化脂質の種類は非常に多いことが容易に想像できる。
そこで、本研究では、「システイン含有蛋白質と反応する酸化脂質の網羅的解析・評価」を目的とし、1)求電子性分子検出蛍光プローブの合成、2)酸化脂質由来求電子性分子の検出・解析及びリスト化、3)リスト化した酸化脂質と反応するシステイン含有蛋白質の特定、の3点を検討項目とした。
その中で本年度は、1)及び2)を中心に実施した。まず、「1)求電子性分子検出蛍光プローブの合成」として、蛍光団とSH基を結合させた新たな蛍光プローブを合成した。次に、このプローブを用いて、「2)酸化脂質由来求電子性分子の検出・解析及びリスト化」として、実際に、プローブに結合した複数の酸化脂質を検出し、リスト化に成功した。この際、PAPC(1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-phosphatidylcholine)のみならず、PLPC(リノール酸含有)や、PDPC(ドコサヘキサエン酸含有)などでも解析を進めた。

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

昨年度計画した項目については、すべて順調に進展した。また、予定以上の酸化脂質とプローブとの複合体の検出に成功している。

今後の研究の推進方策

今後の方針としては、昨年度に引き続き、酸化脂質とSHプローブとの反応性を評価し、結合しうる反応産物のリスト化を完成させる。次に、これら酸化脂質と反応するシステイン含有蛋白質の特定を行う。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Effects of selenium deficiency on biological results of X-ray and carbon-ion beam irradiation in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Ueno M, Shibata S, Nakanishi I, Aoki I, Yamada KI, Matsumoto K.
    • 雑誌名

      J. Clin. Biochem. Nutr

      巻: 71(3) ページ: 1-10

    • DOI

      10.3164/jcbn.22-57.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of lipid radical formation in lipoproteins from β-thalassemia: Implication of cholesteryl esters and α-tocopherol2022

    • 著者名/発表者名
      Lerksaipheng P, Paiboonsukwong K, Sanvarinda P, Leuchapudiporn R, Yamada KI, Morales NP.
    • 雑誌名

      Biomed Pharmacother

      巻: 154:113624 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.biopha.2022.113624.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection and Structural Analysis of Pyrimidine Nucleoside derived Radicals Generated on DNA by a Profluorescent Nitroxide Probe.2022

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi K, Matsuoka Y, Takahashi M, Izumi Y, Bamba T, Yamada KI.
    • 雑誌名

      Chem Comm

      巻: 58 ページ: 56-59

    • 査読あり
  • [学会発表] 脂質由来ラジカル・酸化リン脂質の検出・構造解析及び疾患モデルへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      山田 健一
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第16回年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化ストレス疾患に関与する酸化脂質の検出・構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      山田 健一
    • 学会等名
      クロマトグラフィー次世代技術セミナー2022
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化脂質の検出・構造解析と疾患モデル動物への応用2022

    • 著者名/発表者名
      山田 健一
    • 学会等名
      第64回日本脂質生化学会
  • [学会発表] 脂質由来ラジカル・酸化リン脂質の検出・構造解析及び疾患モデルへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      山田 健一
    • 学会等名
      第16回メタボロームシンポジウム
  • [学会発表] 酸化脂質の検出・構造解析と疾患モデル動物への応用2022

    • 著者名/発表者名
      山田 健一
    • 学会等名
      第43回 生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • [学会発表] Detection and structure analysis of lipid-derived radicals and oxidized phospholipids2022

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Yamada
    • 学会等名
      Redox Week in Sendai 2022 STINT-JSPS Joint Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] リソソームにおける脂質過酸化反応がフェロトーシス誘導を亢進する2022

    • 著者名/発表者名
      斎元 祐真, 森本 和志, 日下部大樹, 松岡 悠太, 唐澤 悟, 山田 健一
    • 学会等名
      第95回日本生化学会
  • [学会発表] 脂質過酸化反応抑制剤は光誘発性網膜障害を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      森 亮太, 城臺 更, 石田 南人, 進藤 早, 海津 幸子, 谷戸 正樹, 松岡 悠太, 森本 和志, 山田 健一
    • 学会等名
      第95回日本生化学会
  • [学会発表] 薬用植物抽出液ライブラリーを用いたフェロトーシス抑制剤の探索2022

    • 著者名/発表者名
      城戸 百香, 松岡 悠太, 森本 和志, 山田 健一
    • 学会等名
      第39回日本薬学会九州山口支部大会
  • [学会発表] 鉄過剰症における血漿中脂質関連因子の解析2022

    • 著者名/発表者名
      松田 和, 松岡 悠太, 森本 和志, 山田 健一
    • 学会等名
      第39回日本薬学会九州山口支部大会
  • [学会発表] 光誘発性網膜障害に対する脂質過酸化反応抑制剤 X の抑制効果2022

    • 著者名/発表者名
      森 亮太, 城臺 更, 海津 幸子, 谷戸 正樹, 松岡 悠太, 森本 和志, 山田 健一
    • 学会等名
      第39回日本薬学会九州山口支部大会
  • [学会発表] 質量分析法を用いた酸化ホスファチジルコリンの包括的解析および可視化技術2022

    • 著者名/発表者名
      松岡 悠太, 高橋 政友, 杉浦 悠毅, 和泉 自泰, 末松 誠, 馬場 健史, 山田 健一
    • 学会等名
      第61回電子スピンサイエンス学会
  • [学会発表] リソソーム脂質過酸化反応はリソソーム膜破壊を介してフェロトーシスを誘導する2022

    • 著者名/発表者名
      斎元 祐真, 森本 和志, 日下部 大樹, 松岡 悠太, 平山 佑, 唐澤 悟, 山田 健一
    • 学会等名
      第61回電子スピンサイエンス学会
  • [学会発表] ニトロキシドプローブを用いた脂質ラジカル付加体精製法の開発と応用2022

    • 著者名/発表者名
      田中 萌, 齋藤 耕太, 松岡 悠太, 高橋 政友, 和泉 自泰, 馬場 健史, 森本 和志, 山田 健一
    • 学会等名
      第61回電子スピンサイエンス学会
  • [学会発表] チオール基反応性求電子性酸化脂質を捕捉する蛍光プローブの開発および応用2022

    • 著者名/発表者名
      田添 佳歩,松岡 悠太,高橋 政友,和泉 自泰,馬場 健史,森本 和志,山田健一
    • 学会等名
      第61回電子スピンサイエンス学会
  • [学会発表] 酸化脂質の検出・構造解析と疾患モデル動物での解析2022

    • 著者名/発表者名
      山田 健一
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会フリーラジカルスクール2022
    • 招待講演
  • [学会発表] 脂質過酸化反応抑制剤の探索と血管性認知症モデルマウスへの適用2022

    • 著者名/発表者名
      阿部 真紗美, 宗 茉里恵, 進藤 早紀, 松岡 悠太, 森本 和志, 山田 健一
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
  • [学会発表] 炎症反応を惹起する酸化リン脂質の探索2022

    • 著者名/発表者名
      上野 亮哉, 小櫻 英翔, 岩尾 彬広, 松岡 悠太, 森本 和志, 山田 健一
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
  • [学会発表] リソソームでの脂質過酸化反応がフェロトーシス誘導を亢進する2022

    • 著者名/発表者名
      津波古 光生, 斎元 祐真, 森本 和志, 松岡 悠太, 唐澤 悟, 山田 健一
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会

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公開日: 2023-12-25  

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