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新規リビトールリン酸糖鎖の修飾機序の解明と生理活性の治療応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H02616
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分48040:医化学関連
研究機関愛媛大学 (2020)
神戸大学 (2018-2019)

研究代表者

金川 基  愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (00448044)

研究分担者 萬谷 博  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究副部長 (20321870)
田村 純一  鳥取大学, 農学部, 教授 (30221401)
片野坂 友紀  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 講師 (60432639)
山口 芳樹  東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (90323451)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード糖鎖 / 筋ジストロフィー / 疾患モデル / ジストログリカン / リビトールリン酸 / フクチン
研究成果の概要

リビトールリン酸は申請者らが発見した翻訳後修飾体で、その異常は筋ジストロフィーや精神発達遅滞などの疾患に直結する。しかし、リビトールリン酸糖鎖の機能不全がどのように細胞障害や疾患を引き起こすか、その機序は不明であった。本研究では、リビトールリン酸不全マウスを作出し、リビトールリン酸修飾の程度が脳病変の重篤度に関与すること、リビトールリン酸が心筋細胞の生理機能と細胞骨格の維持に関与すること、などを明らかにし、病態機序にもとづく治療戦略を提唱した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

リビトールリン酸修飾異常症の病態分子機構に不明な点は多く、有効な治療法も存在しない。本研究では、作出したリビトールリン酸不全マウスの病態解析をすすめ、リビトールリン酸修飾の不全から病的表現型に至る発症メカニズムを解明できた。更に、発症メカニズムに基づいた治療戦略の提唱にも至った。これらの成果は、疾患機序の解明や治療法の開発につながり、学術的・社会的にも大きな貢献を果たした。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 4件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 9件) 備考 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Congenital hearing impairment associated with peripheral cochlear nerve dysmyelination in glycosylation-deficient muscular dystrophy2020

    • 著者名/発表者名
      Morioka Shigefumi、Sakaguchi Hirofumi、Mohri Hiroaki、Taniguchi-Ikeda Mariko、Kanagawa Motoi、Suzuki Toshiaki、Miyagoe-Suzuki Yuko、Toda Tatsushi、Saito Naoaki、Ueyama Takehiko
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 16 号: 5 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1008826

    • NAID

      120006863578

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lactone-Driven Ester-to-Amide Derivatization for Sialic Acid Linkage-Specific Alkylamidation2020

    • 著者名/発表者名
      Jun-Ichi Furukawa 1, Hisatoshi Hanamatsu 2, Takashi Nishikaze 3, Hiroshi Manya 4, Nobuaki Miura 5, Hirokazu Yagi 6, Ikuko Yokota 1, Keiko Akasaka-Manya 4, Tamao Endo 4, Motoi Kanagawa 7 8, Norimasa Iwasaki 1, Koichi Tanaka 3
    • 雑誌名

      Anal Chem .

      巻: 3 号: 21 ページ: 14383-14392

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c02209

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal structures of fukutin-related protein (FKRP), a ribitol-phosphate transferase related to muscular dystrophy.2020

    • 著者名/発表者名
      Kuwabara N, Imae R, Manya H, Tanaka T, Mizuno M, Tsumoto H, Kanagawa M, Kobayashi K, Toda T, Senda T, Endo T, Kato R.
    • 雑誌名

      Nat Commun.

      巻: 11 号: 1 ページ: 303-303

    • DOI

      10.1038/s41467-019-14220-z

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elimination of fukutin reveals cellular and molecular pathomechanisms in muscular dystrophy-associated heart failure2019

    • 著者名/発表者名
      Ujihara Yoshihiro、Kanagawa Motoi、Mohri Satoshi、Takatsu Satomi、Kobayashi Kazuhiro、Toda Tatsushi、Naruse Keiji、Katanosaka Yuki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 5754-5754

    • DOI

      10.1038/s41467-019-13623-2

    • NAID

      120006777089

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of dystroglycan binding in adhesion of human induced pluripotent stem cells to laminin-511 E8 fragment2019

    • 著者名/発表者名
      Sugawara Yumika、Hamada Keisuke、Yamada Yuji、Kumai Jun、Kanagawa Motoi、Kobayashi Kazuhiro、Toda Tatsushi、Negishi Yoichi、Katagiri Fumihiko、Hozumi Kentaro、Nomizu Motoyoshi、Kikkawa Yamato
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41598-019-49669-x

    • NAID

      120006728095

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Myo-Glyco disease Biology: Genetic Myopathies Caused by Abnormal Glycan Synthesis and Degradation2019

    • 著者名/発表者名
      Kanagawa Motoi
    • 雑誌名

      Journal of Neuromuscular Diseases

      巻: - 号: 2 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3233/jnd-180369

    • NAID

      120006888540

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wide distribution of alpha-synuclein oligomers in multiple system atrophy brain detected by proximity ligation2019

    • 著者名/発表者名
      Sekiya Hiroaki、Kowa Hisatomo、Koga Hinako、Takata Mariko、Satake Wataru、Futamura Naonobu、Funakawa Itaru、Jinnai Kenji、Takahashi Motonori、Kondo Takeshi、Ueno Yasuhiro、Kanagawa Motoi、Kobayashi Kazuhiro、Toda Tatsushi
    • 雑誌名

      Acta Neuropathologica

      巻: 137 号: 3 ページ: 455-466

    • DOI

      10.1007/s00401-019-01961-w

    • NAID

      120006599160

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transsynaptic Binding of Orphan Receptor GPR179 to Dystroglycan-Pikachurin Complex Is Essential for the Synaptic Organization of Photoreceptors2018

    • 著者名/発表者名
      Orlandi Cesare、Omori Yoshihiro、Wang Yuchen、Cao Yan、Ueno Akiko、Roux Michel J.、Condomitti Giuseppe、de Wit Joris、Kanagawa Motoi、Furukawa Takahisa、Martemyanov Kirill A.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 25 号: 1 ページ: 130-145

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.08.068

    • NAID

      120006531168

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] In silico drug screening by using genome-wide association study data repurposed dabrafenib, an anti-melanoma drug, for Parkinson’s disease2018

    • 著者名/発表者名
      Uenaka Takeshi、Satake Wataru、Cha Pei-Chieng、Hayakawa Hideki、Baba Kousuke、Jiang Shiying、Kobayashi Kazuhiro、Kanagawa Motoi、Okada Yukinori、Mochizuki Hideki、Toda Tatsushi
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics

      巻: 27 ページ: 3974-3985

    • DOI

      10.1093/hmg/ddy279

    • NAID

      120006549191

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] CDP-glycerol inhibits the synthesis of the functionalO-mannosyl glycan of α-dystroglycan2018

    • 著者名/発表者名
      Imae Rieko、Manya Hiroshi、Tsumoto Hiroki、Osumi Kenji、Tanaka Tomohiro、Mizuno Mamoru、Kanagawa Motoi、Kobayashi Kazuhiro、Toda Tatsushi、Endo Tamao
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 号: 31 ページ: 12186-12198

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.003197

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell surface flip-flop of phosphatidylserine is critical for PIEZO1-mediated myotube formation2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya Masaki、Hara Yuji、Okuda Masaki、Itoh Karin、Nishioka Ryotaro、Shiomi Akifumi、Nagao Kohjiro、Mori Masayuki、Mori Yasuo、Ikenouchi Junichi、Suzuki Ryo、Tanaka Motomu、Ohwada Tomohiko、Aoki Junken、Kanagawa Motoi、Toda Tatsushi、Nagata Yosuke、Matsuda Ryoichi、Takayama Yasunori、Tominaga Makoto、Umeda Masato
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 2049-2049

    • DOI

      10.1038/s41467-018-04436-w

    • NAID

      120006471161

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ribitol-phosphate-a newly identified posttranslational glycosylation unit in mammals: structure, modification enzymes and relationship to human diseases2018

    • 著者名/発表者名
      Kanagawa Motoi、Toda Tatsushi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 163 号: 5 ページ: 359-369

    • DOI

      10.1093/jb/mvy020

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Temporal requirement of dystroglycan glycosylation during brain development and rescue of severe cortical dysplasia via gene delivery in the fetal stage2018

    • 著者名/発表者名
      Sudo Atsushi、Kanagawa Motoi、Kondo Mai、Ito Chiyomi、Kobayashi Kazuhiro、Endo Mitsuharu、Minami Yasuhiro、Aiba Atsu、Toda Tatsushi
    • 雑誌名

      Human molecular genetics

      巻: 27 号: 7 ページ: 1174-1185

    • DOI

      10.1093/hmg/ddy032

    • NAID

      120006459805

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 福山型筋ジストロフィーのモデルマウスを用いた病態解明と治療戦略の開発2020

    • 著者名/発表者名
      金川基,戸田達史
    • 学会等名
      第38回日本神経治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ジストログリカンが担う基底膜―細胞膜連携の破綻と筋ジストロフィー2020

    • 著者名/発表者名
      金川基
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ジストログリカン糖鎖異常を原因とする心筋症の病態機序2020

    • 著者名/発表者名
      金川基,氏原嘉洋,片野坂友紀
    • 学会等名
      第39回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規翻訳後修飾体リビトールリン酸の修飾機序と筋組織における生理的役割2019

    • 著者名/発表者名
      金川基
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ジストログリカンの機能発現に必要なリビトールリン酸修飾ゾーンの探索と意義2019

    • 著者名/発表者名
      金川基
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械負荷に対する防御装置としての糖鎖と機械生物学的な意義2019

    • 著者名/発表者名
      金川基
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Temporal requirement of dystroglycan glycosylation during brain development and rescue of severe cortical dysplasia via gene delivery in the fetal stage.2019

    • 著者名/発表者名
      Kanagawa M, Toda T
    • 学会等名
      The 6th International Workshop for Glycosylation Defects in Muscular Dystrophies
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ジストログリカンがつくる基底膜ジャンクションと病態2018

    • 著者名/発表者名
      金川 基
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ジストログリカンから見出された新規リビトールリン酸修飾の分子機構と生理機能2018

    • 著者名/発表者名
      金川 基
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pathological analysis of model mice for Fukuyama congenital muscular dystrophy and exploration of therapeutic strategy.2018

    • 著者名/発表者名
      Kanagawa M, Fukada SI, Okada T, Takeda SI, Toda T
    • 学会等名
      11th Japanese-French Workshop New insights in personalized medicine for neuromuscular diseases: from basic to applied myology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 愛媛大学大学院医学系研究科 医化学・細胞生物学講座

    • URL

      https://www.m.ehime-u.ac.jp/school/biochem1/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 研究成果のプレスリリース

    • URL

      https://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe/NEWS/news/2019_12_17_01.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.med.kobe-u.ac.jp/clgene/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 神戸大学医学研究科分子脳科学

    • URL

      http://www.med.kobe-u.ac.jp/clgene/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 新規CDP-リビトール誘導体2020

    • 発明者名
      金川基、徳岡秀紀、戸田達史
    • 権利者名
      金川基、徳岡秀紀、戸田達史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-067017
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 筋ジストロフィー関連心筋症の治療又は予防剤2018

    • 発明者名
      片野坂友紀, 成瀬恵治, 氏原嘉洋, 戸田達史, 金川基
    • 権利者名
      片野坂友紀, 成瀬恵治, 氏原嘉洋, 戸田達史, 金川基
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-044752
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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