関節軟骨におけるグリコサミノグリカンの質量分析による網羅的解析法の開発

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グリコサミノグリカン(GAG)は2種類の単糖が交互に繰り返す基本骨格に硫酸化、エピマー化などの修飾を有する、ヘテロ性の高い糖鎖である。変形性関節症(OA)、ムコ多糖症、動脈硬化症、癌などの疾患や加齢に、質的もしくは量的変化を介する、GAGの機能変化が関係していることがわかっている。OAの研究を進めるために、これまで申請者がタンパク質の修飾の解析に用いてきた方法である質量分析法を応用し、軟骨組織におけるGAGの網羅的解析のための方法の確立をめざした。1.異性体を分離することのできるカラムを使ったLC分離の後、selected reaction monitoring(選択反応モニタリングSRM)モードでのタンデム質量分析を行うことで、コンドロイチン硫酸系、ビアルロン酸、ヘパラン硫酸系、ケラタン硫酸系からなるGAGの二糖17種類の標品を使って高感度に一斉測定することに成功した。この方法を用いて長鎖GAG標品を酵素処理し、生成してくる二糖を定量することにより、従来法と同様の結果が得られることを確認した。この方法を関節軟骨に応用して、軟骨中のGAG11種類が一斉解析できることを示した。特に生物学的に重要性をもつと考えられている過剰に硫酸化された二糖をSRMモードで検出したのは初めてである。→「第59回日本質量分析総合討論会」、「第23回生物学技術研究会・第34回生理学技術研究会」において発表した。この方法は、同じくGAG定量の必要のあるムコ多糖症の診断に使用できる可能性があり、その研究を行っている研究室や、関心をもつ企業から照会を受けている。2.さらにGAG遊離末端部とタンパクとの結合部に由来する二糖を測定する系を確立した。→「第36回日本医用マススペクトル学会年会」において発表した。