新規タンパク質翻訳後修飾リジンピロール化を基軸にした健康破綻機序の解明

基于新型蛋白质翻译后修饰赖氨酸吡咯阐明健康崩溃机制

• 批准号: 21K11694
• 负责人: 吉武 淳
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11694/
• 关键词: 非酵素的翻訳後修飾; アスコルビン酸; タンパク質ピロール化; タンパク質翻訳後修飾; 酸化ストレス

タンパク質のリジン残基にピロール環を形成するタンパク質ピロール化は、不飽和脂肪酸(PUFA)の過酸化物に由来する非酵素的な翻訳後修飾として報告され、内因性のピロール化因子としてグリコールアルデヒドが同定された。また、グリコールアルデヒドの酸化体であるグリオキサールがピロール化を促進することが見出されたことから、酸化ストレスとの関連が示唆される。加えてピロール化タンパク質はDNA染色剤との結合能を有するなど、DNA様の性質を獲得することが報告されている。実際に自己免疫疾患モデルマウス血清に対して抗原性を示すことから自己免疫疾患との関連が示唆され、健康維持の視点からも重要な翻訳後修飾であることが予測される。今回私は脂質過酸化反応を介さなくても、タンパク質の鉄・アスコルビン酸処理によってピロール化リジンが形成されることを見出した。この矛盾を解明するためにアスコルビン酸と鉄イオンをインキュベートしたところ、グリコールアルデヒドとその酸化体であるグリオキサールの形成を確認した。また、鉄キレート剤であるDTPAの添加によるグリオキサール形成の抑制と、グリコールアルデヒドの鉄処理によるグリオキサールの形成を確認した。これらの結果から、鉄触媒を介したアスコルビン酸の自己酸化に由来するグリコールアルデヒドの形成と、それに続くグリオキサールの形成によってピロール化が惹起されることが示された。これらの結果から、リジンピロール化は脂質過酸化やアスコルビン酸などの還元糖の自己酸化など、グリコールアルデヒド形成に繋がる様々な経路が関与する可能性が示唆されることから、タンパク質ピロール化は生体内で普段から惹起される翻訳後修飾である可能性が示された。短鎖アルデヒド由来の付加体の報告は少なく、老化や疾患形成における短鎖特にC2、C3アルデヒド由来の付加体の生理学的役割の解明が今後重要になると考える。

The non-enzymatic post-conversion modification of PUFA residues is reported as a result of the formation of a protein ring, an intrinsic protein ring, and a protein ring. The relationship between the two groups is shown in the table below. Add a sample to the DNA stain and report on the binding energy. The relationship between immune disorders and antigenicity is important for health maintenance. Now, the lipid peroxidation reaction has been investigated. The formation of the acid compound was confirmed by the analysis of the acid compound. The addition of DTPA to the iron treatment system to suppress the formation of DTPA is confirmed. As a result, the iron catalyst was found to be the cause of self-acidification. These results suggest that collagen synthesis may be related to lipid peracidification, the self-acidification of reducers such as ascorbic acid, and the formation of collagen receptors. This also suggests that collagen synthesis may cause post-conversion modifications that are common in the body. The study on the physiological mechanism of short chain C2, C3 and its origin is important in the future.

项目成果

アスコルビン酸酸化に起因するタンパク質ピロール化

抗坏血酸氧化导致蛋白质吡咯化

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉武淳;柴田貴広;近澤未歩;内田浩二
• 通讯作者: 内田浩二