Elucidation of the molecular mechanism and pathophysiology of Niemann-Pick disease type C by a multifaceted approach

通过多方面的方法阐明 C 型尼曼-皮克病的分子机制和病理生理学

• 批准号: 21K07814
• 负责人: 前川 正充
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07814/
• 关键词: ニーマンピック病C型; メタボロミクス; プロテオミクス; マルチオミクス; 脂質生理; 疾患代謝; 創薬標的探索; LC-MS/MS; 脂質; 新奇脂質; 生理機能解析

ニーマンピック病C型 (NPC) は、コレステロール輸送タンパク質の機能的欠損を伴う遺伝性疾患であるが、その病態分子機構・病態生理には未だ不明な部分が多い。当研究室ではこれまで、NPC患者血液中で増加するN-palmitoyl-O-phosphocholine-serineなどのバイオマーカーを同定してきたものの、細胞内代謝物の変動の全容は明らかでない。そこで本研究では、NPC病態モデル細胞中を用いたマルチオミクス解析を行った。プロテオミクスにおいては、野生型細胞と、NPC原因遺伝子であるNPC1の一部をノックアウトした2種類のNPCモデル化細胞を用いた。3種の細胞を培養し、洗浄、回収した。タンパク質を抽出し、トリプシン消化した。ペプチドを希釈し、分析した。質量分析計Orbitrap Fusionに液体クロマトグラフEASY-nLC 1000を接続した装置を用い、m/z 375-1600の範囲でData dependent analysisモードで分析した。解析した結果、総計4000を超えるタンパク質の同定に成功した。発現割合が有意に2倍以上に増減したタンパク質がそれぞれ50種前後確認できた。メタボロミクスにおいては、洗浄後回収した細胞を冷メタノール中で超音波処理し、遠心上清を乾燥した後、メタノールで再溶解し、分析した。C18分析カラムを用い、飛行時間型質量分析計に超高速液体クロマトグラフを接続した装置を用いた。試料を注入後、グラジエントモードで、低分子領域をスキャン分析した。測定データを補正後、統計解析した。NPCモデル細胞における発現割合が、統計的に有意に2倍以上増加または0.5倍以下に減少したピークを、それぞれ70種程度確認できた。現在、創薬標的となる代謝経路探索を試みている。

ニ ー マ ン ピ ッ ク disease type C (NPCS) は, コ レ ス テ ロ ー ル conveying タ ン パ ク owe loss を with う of qualitative の function 伝 disorder で あ る が, そ の pathological molecular mechanisms, pathological physiology に は not だ が い more unknown な part. When laboratory で は こ れ ま で, で raised in NPC patients blood す る N - palmitoyl - O - phosphocholine - serine な ど の バ イ オ マ ー カ ー を with fixed し て き た も の の, intracellular metabolites の - fully の let は Ming ら か で な い. そ こ で this study で は, NPC pathological モ デ を ル cells with い た マ ル チ オ ミ ク ス parsing line を っ た. プ ロ テ オ ミ ク ス に お い て は, wild type cell と, cause of NPC but 伝 で あ る NPC1 の a を ノ ッ ク ア ウ ト し た 2 kinds の NPC モ デ ル mineralization cells を using い た. Three types of <s:1> cells を were cultured を, washed, and re-cultured for た. Youdaoplaceholder0 パ パ the is extracted by を and トリプシ を is digested by た. Youdaoplaceholder0 xishaidi, analyze た. Quality analysis meter Orbitrap Fusion に liquid ク ロ マ ト グ ラ フ EASY - 1000 を nLC meet 続 し を た device with い, m/z 375-1600 の van 囲 で Data dependent analysis モ ー ド で analysis し た. The analysis of the た た result shows that the 総 is calculated to be 4000を, which exceeds the えるタ <e:1> パ, and the に quality <s:1> is determined successfully に た た. It was confirmed that が intended to increase or decrease に たタ パ パ がそれぞれ50 kinds of がそれぞれ by more than twice. メ タ ボ ロ ミ ク ス に お い て は, after back at 収 し た cells を cold メ タ ノ ー ル で ultrasound in 処 し, far heart clear dry を し た, メ タ ノ ー ル で redissolve し, analysis し た. For C18 analysis, カラムを is used for カラムを, and for time-of-flight mass analysis, に is used for ultra-high-speed liquid <s:1> ロ トグラフを is connected to トグラフを た た device を for を. After the sample is を injected, グラジエ トモ トモ トモ ドで ドで, low-molecuar-weight domain をスキャ <s:1> analysis た た. After correction of デ タを, statistical analysis of た. NPC モ デ ル cells に お け る 発 now cut が, statistical に intentionally に 2 times more rights and ま た は 0.5 times the に reduce し た ピ ー ク を, そ れ ぞ れ 70 degree confirmed で き た. Now, explore the となる metabolic pathway of the drug target を test みて る る.

项目成果

液体クロマトグラフィー／タンデム質量分析法を活用したニーマンピック病C型のバイオマーカー分析研究

使用液相色谱/串联质谱法进行 C 型尼曼匹克病生物标志物分析研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 前川正充;眞野成康
• 通讯作者: 眞野成康

Development of a Highly Sensitive and Rapid Liquid Chromatography–Tandem Mass Spectrometric Method Using a Basic Mobile Phase Additive to Determine the Characteristics of the Urinary Metabolites for Niemann–Pick Disease Type C

开发一种使用基本流动相添加剂的高灵敏快速液相色谱-串联质谱方法来确定 C 型尼曼-匹克病尿液代谢物的特征

• DOI: 10.1248/bpb.b22-00185
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biological and Pharmaceutical Bulletin
• 影响因子: 2
• 作者: Maekawa Masamitsu;Miyoshi Keitaro;Narita Aya;Sato Toshihiro;Sato Yu;Kumondai Masaki;Kikuchi Masafumi;Higaki Katsumi;Okuyama Torayuki;Eto Yoshikatsu;Sakamaki Hiroshi;Mano Nariyasu
• 通讯作者: Mano Nariyasu

臨床検体における最新型LC-MS/MSによる脂質測定と解析

使用最新的 LC-MS/MS 对临床样本进行脂质测量和分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 三好慶太郎;前川正充;菱沼英史;松川直美;小柴生造;深澤征義;眞野成康;前川正充;前川正充
• 通讯作者: 前川正充

質量分析を活用したニーマンピック病バイオマーカー候補分子の構造決定と性能評価

使用质谱法测定尼曼-皮克病生物标志物候选分子的结构和性能评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 三好慶太郎;前川正充;菱沼英史;松川直美;小柴生造;深澤征義;眞野成康;前川正充;前川正充;前川正充
• 通讯作者: 前川正充

液体クロマトグラフィー／質量分析法を用いる内因性代謝物の変動解析と各種疾患バイオマーカー探索

使用液相色谱/质谱分析内源代谢物的波动并寻找各种疾病生物标志物

• 发表时间: 2023
• 作者: 渡邊真広;三好慶太郎;加藤みどり;深澤征義;前川正充;眞野成康;前川正充
• 通讯作者: 前川正充