COPD感受因子である糖転移酵素Fut8の発現制御のエピジェネティクス解析

• Project/Area Number: 16K01849
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Applied health science
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 高 叢笑 国立研究開発法人理化学研究所, 疾患糖鎖研究チーム, 客員研究員 (50379260)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 糖転移酵素 / 糖鎖 / エピジェネティクス / 酸化ストレス / 発現制御 / 酵素

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題「COPD感受性因子である糖転移酵素Fut8の発現制御のエピジェネティクス解析」では、糖転移酵素、alpha1,6 fucosyltransferase (Fut8) 変異マウスに見られた肺の発育不全や喫煙曝露による肺気腫の早期発症などの表現系に着目し、喫煙誘導肺気腫の発症と密接に関係するFut8の発現調節をエピジェネティクスの観点から解析することで、糖鎖を作る糖転移酵素遺伝子がどのように病気特異的に発現しているかを明らかにすることを目的としている。
Fut8遺伝子発現を司る転写因子の同定をするために、細胞を用いたプロモーター領域の解析において、ルシフェラーゼレポーターアッセイによりFut8の発現を支配する重要なDNA領域の同定に成功した。またFut8のプロモーター解析では、タバコ抽出液の処理によってFut8の遺伝子発現が抑制性クロマチンマーカーH3K27me3と強く相関することを明らかにした。
Superoxide Disumutase(SOD)は喫煙によって生産される酸化ストレスの一つ、活性酸素であるスーパーオキシドを解毒する反応系を触媒する酵素であるが、その発現の有無は生体のレッドクス応答に影響を及ぼす。そのSOD-/-マウスにおいて、発現レベルの低下とともにFUT8の酵素活性が減弱することがわかった。このことから、酸化ストレスと糖鎖遺伝子の発現が密接に関わっていることが示唆された

Research Products

• [Journal Article] A keratan sulfate disaccharide prevents inflammation and the progression of emphysema in murine models. (2017)
  • Author(s): Gao C, Fujinawa R, Yoshida T, Ueno M, Ota F, Kizuka Y, Hirayama T, Korekane H, Kitazume S, Maeno T, Ohtsubo K, Yoshida K, Yamaguchi Y, Lepenies B, Aretz J, Rademacher C, Kabata H, Hegab AE, Seeberger PH, Betsuyaku T, Kida K, Taniguchi N.
  • Journal Title: American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology Volume: 312 Issue: 2 Pages: L268-L276
  • DOI: 10.1152/ajplung.00151.2016
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] N-glycans of growth factor receptors: their role in receptor function and disease implications. (2016)
  • Author(s): Takahashi M, Hasegawa Y, Gao C, Kuroki Y, Taniguchi N.
  • Journal Title: Clinical Science Volume: 130 Issue: 20 Pages: 1781-1792
  • DOI: 10.1042/cs20160273
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant