AGE受容体のリガンド構造と受容体アンタゴニストの開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390289
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 堀内 正公 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (10117377)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池田 剛 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 助教授 (80295138) ; 堺 政和 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 助手 (40346979)
• Keywords: AGE / AGE受容体 / リガンド構造 / GAピリジン / RAGE / SR-A / CD36 / アンタゴニスト

Research Abstract

糖尿病血管合併症の発症要因としてメイラード反応後期生成物(AGE : Advanced Glycation Endproducts)が注目されている。病変部に蓄積したAGE構造体はAGE受容体を介して、糖尿病合併症の発症・進展に関与している。現在までRAGE、SR-A、CD36などのAGE受容体が同定されているが、リガンド構造の決定はAGE受容体の意義解明にとって重要である。我々は蛋白(BSA)をグリコールアルデヒドで修飾したGA-BSAがSR-Aの効果的なリガンドであることを証明し、又、GA-BSAに発現する構造体としてピリジン誘導体であるGAピリジンを同定し、GAピリジンが動脈硬化病変の泡沫細胞に蓄積していることを明確にした。これらの知見に基づき、本研究では、GAピリジンがAGE受容体のリガンドである可能性を検討した。
グリコールアルデヒド修飾蛋白であるGA-BSAはRAGEを高発現した細胞に特異的に結合し、また、可溶性RAGEを固相化したビアコアシステムでの解析では、GA-BSAおよびGAピリジンともに、RAGEと特異的に結合した(山本博教授との共同研究)。GA-BSAのマウス腹腔マクロファージへの結合は主としてSR-AおよびCD36によって媒介されるが、放射ヨード標識GA-BSAの同細胞への結合はGAピリジンによって有意に阻害された。この所見は、GAピリジンがSR-AおよびCD36のリガンド認識構造である可能性を強く支持する。本年度使用したGAピリジンはリジン誘導体とグリコールアルデヒドとの反応液からHPLCカラムで精製したものであり、量的にも限度があった。しかし、最近GAピリジンの化学合成にも成功し、大量調製の目途が立ったので、平成16年度はGAピリジンの他のAGE受容体との反応解析も予定通り進展すると期待される。

Research Products

• [Publications] Furukawa K., Horiuchi S.他7名: "Adiponectin down-regulates acyl-coenzyme A : choresterol acyltransferase-1 (ACAT-1) in cultured human monocyte-derived macrophages."Biochem Biophys Res Commun.. (in press). (2004)
• [Publications] Li W, Horiuchi S. 他10名: "Suppression of 3-deoxyglucosone and heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor mRNA expression by an aldose reductase inhibitor in rat vascular smooth muscle cells."Biochem Biophys Res Commun.. 314. 370-376 (2004)
• [Publications] Seki N, Horiuchi S. 他5名: "Mechanisms involved in the stimulatory effect of advanced glycation end products on growth of rat aortic smooth muscle cells"Metabolism. 52. 1558-1563 (2003)
• [Publications] Horiuchi S, Sakamoto Y, Sakai M.: "Scavenger receptors for oxidized and glycated proteins."Amino Acids.. 25. 283-292 (2003)
• [Publications] Sakashita N, Horiuchi S. 他8名: "Acyl-coenzyme A : cholesterol acyltransferase 2 (ACAT2) is induced in monocyte-derived macrophages : in vivo and in vitro studies."Lab Invest.. 83. 1569-1581 (2003)
• [Publications] Marsche, G., Horiuchi, S.他4名: "Class B scavenger receptors CD36 and SR-BI are receptors for hypochlorite-modified low density lipoprotein."J.Biol.Chem.. 278. 47562-47570 (2003)
• [Publications] Svistounov DN, Horiuchi S. 他6名: "Lack of recognition of N(epsilon)-(carboxymethyl)lysine by the mouse liver reticulo-endothelial system : implications for pathophysiology."Biochem Biophys Res Commun.. 309. 786-791 (2003)
• [Publications] Sakata, N., Horiuchi, S.他6名: "Modification of elastin by pentosidine is associated with the calcification of aortic media in patients with end-stage renal disease."Nephrol.Dial.Transplant.. 18. 1601-1609 (2003)
• [Publications] Kuniyasu, A., Horiuchi, S., 他4名: "CD36-mediated endocytic uptake of advanced glycation end products (AGE) in mouse 3T3-L1 and human subcutaneous adipocytes."FEBS Letts. 537. 85-90 (2003)
• [Publications] Saito, A., Horiuchi, S.他7名: "Role of megalin in endocytosis of advanced glycation endproducts : implications for a novel protein binding to both megalin and advanced glycation endproducts."J.Am.Soc.Nephrol.. 14. 1123-1131 (2003)
• [Publications] 堺 政和, 坂本裕一郎, 堀内正公: "糖尿病の動脈硬化-発症進展のメカニズム- CLINICAL CALCIUM (Vol.13 No.9)"医薬ジャーナル社. 118 (2003)
• [Publications] 堺 政和, 堀内 正公: "グリケーションと糖尿病合併症 現代医療(Vol.35,No.9)"現代医療社. 226 (2003)