新製品

蛋白糖化研究物質

3-Deoxyglucosone

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〈特長〉

生体由来のジカルボニル化合物。
定量分析の標準あるいはAGE生成の前駆体として使用。

　

3-Deoxyglucosone Detection Reagents

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〈特長〉

生体内に存在する3-Deoxyglucosoneの高感度定量が可能。検量 線作成用として3-DeoxyglucosoneとDANの蛍光性付加体と DANを組み合わせてあります。

　

糖尿病合併症の成因の一つとして蛋白糖化反応の後期生成物であ るAGE(Advanced Glycation End Products)が注目されています。AGEは蛋白質のアミノ基と還元糖のアルデヒド基が反応し て、シッフ塩基、アマドリ転位生成物（前期生成物）を経由して、 脱水、酸化、縮合などの反応を経て得られる後期生成物です。こ の過程においてアマドリ生成物から生じる3-Deoxyglucosone(3- DG)は、グルコース由来の反応活性の高いジカルボニル化合物で あり、さらに蛋白と反応することでピラリン1,2) 、ペントシジン3,4)、ピロピリジン5) 、 イミダゾロン6)といったAGEを生じるため、AGEの前駆体として重要な位置を占めています 7,8)。また蛋白と糖との反応物であるアマドリ生成物を経るルート 9)以外にもフルクトースの自己酸化によっても生じ、この場合蛋白質は必要としま せん。フルクトースは糖尿病で亢進しているポリオール経路の最 終産物であり、また糖尿病ラットの水晶体にフルクトース-3-リン 酸が存在しこれがレンズ蛋白の架橋形成を促進するという報告も あり10)、フルクトース-3-リン酸経由の3-Deoxyglucosoneの生成が白内障など合併症の成因を考える上で興味深く、近年その生体内存在と病態との関連が研究されています。
生体内3-Deoxyglucosoneの検出法は現在、HPLCによる方法 11,12)とMSによる方法13-17)が用いられています。特にHPLC法は 3-Deoxyglucosoneの反応性を利用してDANを用いて反応させ 生じた蛍光付加体を検出する方法が知られています。

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ヒト血漿での検出例としては例えば1mlの血漿を60%過塩素酸添 加後に4℃で3000g, 20minの遠心で除蛋白した後上清をbicarbonate 緩衝液で中和、0.1%DANのメタノール溶液 0.1ml及び内部標準として1ppm 3,4-hexanedioneメタノール溶液 0.025mlを加えて、４℃で一夜インキュベーションします。反応物を4ml の酢酸エチルで抽出、濃縮した後、50%メタノール溶液として逆 相HPLCで268nmの紫外吸収あるいはλex/em=271/503nmの蛍 光で分析します。糖尿病患者では31.8±11.3 ng/mlと健常人12.8±5.2ng/mlに比べて顕著に高値を示し、さらに血漿3- Deoxyglucosoneレベルは血漿グルコース及びHbA1c のレベルと良い相関を示すことが報告されています 12) 。
ラット血漿の場合も同様の方法で測定されており、宮田らは糖尿 病モデルで918nmol/l、コントロールで379nmol/lと糖尿病で高 値を示していたものが、蛋白糖化反応を阻害するアミノグアニジ ンを投与する(50mg/kg/day)と、3週間後の血漿3-Deoxygluco- sone値は695nmol/lと増加が抑制されていたと報告しています。 3-Deoxyglucosoneはアミノ基と速やかに反応するため、この例 ではアミノグアニジンが3-Deoxyglucosoneを消去した結果と考 えられ、蛋白糖化反応阻害薬の作用点としての可能性が示唆され ています11)。このように3-Deoxyglucosoneは糖尿病によって有 意に増加しており、さらに丹羽らは尿毒症患者で有意に高く、糖 尿病を合併した場合にはさらに高値であることを報告しています 18)。これらは糖尿病以外の疾患にも3-Deoxyglucosoneが関わっ ている可能性が考えられます。また培養細胞系ではDNA合成阻害 を介して細胞増殖を抑制するという報告19)もあり生体内での作用 については未知な部分が多く残っています。
生体内での3-Deoxyglucosoneの濃度については、HPLCかMS かといった測定方法によって幾分異なった結果が報告されており、 今後更なる研究の進展が期待されます。
HPLCを用いた3-Deoxyglucosoneの検出ではDANの他、1,2- Diamino-4,5-dimethoxybenzene(DDB)20)、2-Diamino-4,5- methylenedioxybenzene(MDB,DMB) 21)も応用できます。また、生体内には3-Deoxyglucosone以外にもグリオキサール、メチル グリオキサールといった同様の反応活性の高いジカルボニル化合 物がグルコースの自己酸化によって生じ、これらも3-Deoxyglucosoneと並んでAGE生成に関与しています 20)。
今回発売します3-Deoxyglucosoneは、血漿、血清中の3- Deoxyglucosoneの検出定量における標準物質、AGE生成モデ ル実験に使用することができます。また、3-Deoxyglucosone検 出の定量標準として、3-DeoxyglucosoneとDANの蛍光性付加 体である2-(2,3,4-Trihydroxybutyl)-benzo[g]quinoxalineは HPLC分析における標準物質として定量に使用できます。
なお、3-Deoxyglucosoneの開発にあたっては、明治大学農学部 早瀬文孝教授のご指導をいただきました。

　

参考文献
1) F. Hayase et al., J. Biol. Chem., 264, 3758(1989).
2) S. Miyata et al, J. Clin. Invest., 89, 1102(1992).
3) S. Taneda et al, Clin. Chem., 40, 1766(1994).
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6) F. Hayase et al, Biosci. Biotechnol. Biochem., 59, 1407(1995).
7) T. Niwa et al, J. Chromatogr. B, 731, 23(1999).
8) 宮田哲、蛋白糖化反応マーカーとしての3-DG、「蛋白の糖化」（繁田幸男、谷口直之編）、 p.57, 医学書院(1997)
9) D. V. Zyzak et al, Arch. Biochem. Biophys., 316,547(1995).
10) B. S. Szwergold et al, Science, 247, 451(1990).
11) H. Yamada et al, J. Biol. Chem., 269(32), 20275(1994).
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13) T. Niwa et al, Biochem. Biophys. Res. Commun., 196, 837(1993).
14) K. J. Knecht et al, Arch. Biochem. Biophys., 294, 130(1992).
15) T. Niwa et al, Kidney Int., 51, 187(1997).
16) S. Lal et al, Arch. Biochem. Biophys., 342, 254(1997).
17) T. Niwa et al, Kidney Int., 49, 861(1996).
18) T. Niwa et al, Nephron, 69, 438(1995).
19) T. Shinoda et al, Biosci. Biotechnol. Biochem., 58, 2215(1994).
20) P. J. Thornalley et al, Biochem. J., 344(pt.1), 109(1999).
21) E. Fujii et al, J. Chromatogr. B, 660, 265(1994).

　

品　　名 容量 　価格（￥）
3-Deoxyglucosone 10mg 14,000
3-Deoxyglucosone Detection Reagents set 18,500