Studies on the structure of glyceraldehyde-modified proteins and the mechanism underlying the pathogenesis of diabetes and ageing

甘油醛修饰蛋白结构及糖尿病和衰老发病机制研究

• 批准号: 19580149
• 负责人: HAYASE Fumitaka
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Meiji University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19580149/
• 关键词: 食品; ストレス; 生体分子; 糖尿病; 老化; タンパク質; 蛋白質; maillard reaction; glyceraldehyde; AGE; argpyrimidine; MG-H1; GLAP; 3-DG; α-dicarbonyl

MG-H1, GLAP, argpyrimidine, and 2-(4-acetylamino-4-carboxybutylamino)-5-(5-acetylamino-5-carboxy-pentyl)-7-hydroxy-3, 4-dihydro-pyrido[3,2-d]pyri-midin-5-ium (P4) were identified as AGEs (advanced glycation end products) by the reaction of the N^α-acetyllysine, N^α-acetylarginine, and glyceraldehydes (GLA). Furthermore, glyceraldehyde, glusocone, 3-deoxyglucosone (3-DG), 3-deoxyxylosone, tetrosone, triosone, 3-deoxytetrosone, glyoxal and methylglyoxal were identified by the incubation of glucose or fructose. We found that 3-DG caused apoptosis through the endoplasmic reticulum stress for mouse macrophage cell line, and clarified the significance of the carbonyl stress on the mechanism underlying the pathogenesis of diabetes complication such as arteriosclerosis and ageing. GLAP, and analogs of MG-H1, argpyrimidine, and P4 were also generated from the reaction of GLA, creatine, and N^α-acetyllysine. On the other hand, we revealed that protein modified by GLA suppressed interferon β stimulated gene expression.

通过N^α-乙酰赖氨酸、N^α-乙酰精氨酸和甘油醛（GLA）的反应，确定MG-H1、甘精胰岛素、精氨酸嘧啶和2-（4-乙酰氨基-4-羧基丁氨基）-5-（5-乙酰氨基-5-羧基戊基）-7-羟基-3，4-二氢吡啶并[3，2-d]嘧啶-5-鎓（P4）为晚期糖基化终产物（AGEs）。此外，通过葡萄糖或果糖的孵育，鉴定了甘油醛、葡糖酮、3-脱氧葡糖醛酮（3-DG）、3-脱氧木酮糖酮、四氢呋喃酮、三氢呋喃酮、3-脱氧四氢呋喃酮、乙二醛和甲基乙二醛。我们发现3-DG通过内质网应激引起小鼠巨噬细胞凋亡，阐明了羰基应激在糖尿病并发症如动脉硬化和衰老发病机制中的意义。GLA、肌酸和N^α-乙酰赖氨酸的反应也产生了甘氨肽和MG-H1的类似物、精氨酸嘧啶和P4。另一方面，我们发现GLA修饰的蛋白质抑制干扰素β刺激的基因表达。

项目成果

The formation of argpyrimidine in glyceraldehydes-related glycation

甘油醛相关糖化过程中精氨酸嘧啶的形成

• 发表时间: 2008
• 期刊: Biosci Biotechnol Biochem. 72
• 作者: T. Usui;H. Watanabe;F. Hayase;et. al.
• 通讯作者: et. al.

グリセルアルデヒド由来架橋型グリケーション生成物である新奇ジヒドロピリミジウム化合物の化学構造

新型二氢嘧啶化合物的化学结构，一种源自甘油醛的交联糖化产物

• 发表时间: 2008
• 作者: 臼井照幸;大口未央;渡辺寛人;早瀬文孝
• 通讯作者: 早瀬文孝

Determination of glyceraldehyde formcd in glucose degradation and glycation

葡萄糖降解和糖化过程中形成的甘油醛的测定

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biosci Biotechnol Biochem 71
• 作者: Usui;T.;Watanabe. H.;and Hayase;F;et. al.
• 通讯作者: et. al.

グリセルアルデヒドとクレアチンのメイラード反応生成物の構造解析

甘油醛和肌酸的美拉德反应产物的结构分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 栗本佳奈;臼井照幸;渡辺寛人;早瀬文孝
• 通讯作者: 早瀬文孝

グリセルアルデヒドとグアニジノ化合物由来メイラード反応生成物の同定

甘油醛和胍基化合物的美拉德反应产物的鉴定

• 发表时间: 2010
• 作者: 栗本佳奈;臼井照幸;村元莉那;渡辺寛人;早瀬文孝
• 通讯作者: 早瀬文孝