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Regulation and significance of new sialylated glycan biosynthesis via integrin alpha3

Research Project

Project/Area Number 19K07049
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionTohoku Medical and Pharmaceutical University

Principal Investigator

Isaji Tomoya  東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (80433514)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsシアル酸 / N-型糖鎖 / インテグリン / PI4K / がん / 転移 / 糖鎖 / PI4KIIα
Outline of Research at the Start

シアリル化糖鎖は癌の転移やウィルス感染症などの疾患に深く関わる。これらの分子機序の解明は薬剤開発や疾病の解明に重要である。これまで、申請者は糖鎖の生合成の制御因子を探索し、フォスフォイノシトール4リン酸を産生するPI4KIIαとインテグリンα3の複合体を見いだした。本研究課題ではこの新しい調節機構に注目して、α3とPI4KIIαの相互作用、糖転移酵素の局在、ゴルジ体のpHおよびN-型糖鎖構造を解析することで、どのように糖鎖の生合成が調節されるかを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Sialylated N-glycans on the cell surface are known to change in several types of cancer. We has been identified GOLPH3 and PI4KIIα as the regulator of sialylated N-glycans. However, how PI4KIIα regulates glycosylation remained unclear. A complex between integrin α3 and PI4KIIα specifically regulates sialylation. EPCAM also forms a complex with integrins. Furthermore, FAK, which is downstream of integrin, was newly found to be a regulator of sialylation. These findings may provide new insights into the development of next-generation anticancer drugs that regulate sialylation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

癌で変化する細胞表面の糖鎖は癌の悪性化に関わることが知られる。この糖鎖は糖転移酵素遺伝子の発現変化に加え、糖転移酵素が蛋白質の機能調節によっても制御される。蛋白質による制御は複雑であるが、疾病の治療の際、介入できるポイントが多く存在するため、特異的治療法の開発に役立つと考えられる。本研究から接着分子のシグナル伝達が癌における悪性化の原因の1つであることが強く示唆され、癌で変化する糖鎖の蛋白質による調節の理解が深まったことが学術的意義である。これらの研究成果は、全く新しい癌転移を抑制する治療薬の開発、さらには、iPS細胞やES細胞をもちいた再生医療における治療法の開発に役立つと考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] α1,6-Fucosyltransferase contributes to cell migration and proliferation as well as to cancer stemness features in pancreatic carcinoma.2021

    • Author(s)
      Caixia Liang, Tomohiko Fukuda, Tomoya Isaji, Chengwei Duan, Wanli Song, Yuqin Wang, Jianguo Gu
    • Journal Title

      Biochimica et biophysica acta. General subjects

      Volume: 1865 Issue: 6 Pages: 129870-129870

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2021.129870

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Deficiency of core fucosylation activates cellular signaling dependent on FLT3 expression in a Ba/F3 cell system2020

    • Author(s)
      Duan Chengwei、Fukuda Tomohiko、Isaji Tomoya、Qi Feng、Yang Jie、Wang Yuqin、Takahashi Shinichiro、Gu Jianguo
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 34 Issue: 2 Pages: 3239-3252

    • DOI

      10.1096/fj.201902313rr

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ST3GAL3, ST3GAL4, and ST3GAL6 differ in their regulation of biological functions via the specificities for the α2,3‐sialylation of target proteins2020

    • Author(s)
      Qi Feng、Isaji Tomoya、Duan Chengwei、Yang Jie、Wang Yuqin、Fukuda Tomohiko、Gu Jianguo
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 34 Issue: 1 Pages: 881-897

    • DOI

      10.1096/fj.201901793r

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] EpCAM associates with integrin and regulates cell adhesion in cancer cells2020

    • Author(s)
      Yang Jie、Isaji Tomoya、Zhang Guowei、Qi Feng、Duan Chengwei、Fukuda Tomohiko、Gu Jianguo
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 522 Issue: 4 Pages: 903-909

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.11.152

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of the minimal N-glycosylation on integrin α5β1 required for its inhibitory effect on EGFR signaling and cell proliferation2020

    • Author(s)
      Hou Sicong、Hang Qinglei、Isaji Tomoya、Fukuda Tomohiko、Gu Jianguo
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 523 Issue: 1 Pages: 226-232

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.11.188

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Focal adhesion kinase (FAK)のO-GlcNAc 修飾による細胞接着斑の形成と細胞機能の制御2021

    • Author(s)
      伊左治 知弥, 大山 嘉順, 孫 玉涵, 黒田 喜幸, 福田 友彦, 顧 建国
    • Organizer
      第40回日本糖質学会年会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Focal adhesion kinaseのO-GlcNAc修飾による細胞機能の制御2021

    • Author(s)
      伊左治 知弥, 大山 嘉順, 孫 玉涵, 福田 友彦, 黒田 喜幸, 顧 建国
    • Organizer
      第94回日本生化学会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] FUT8の発現は膵がん細胞の移動・増殖・がん幹細胞性に重要な役割を果たす2020

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      梁 彩霞, 福田 友彦, 伊左治 知弥, 顧 建国
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      第14回東北糖鎖研究会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 接着斑キナーゼ(FAK)のO-GlcNAc修飾による細胞機能への影響2020

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      大山 嘉順, 伊左治 知弥, 福田 友彦, 顧 建国
    • Organizer
      第14回東北糖鎖研究会
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  • [Presentation] FLT3を介したシグナル伝達におけるコアフコシル化の重要性2020

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      段 程偉, 福田 友彦, 伊左治 知弥, 髙橋 伸一郎, 顧 建国
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      第14回東北糖鎖研究会
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  • [Presentation] インテグリンとFLT3受容体における糖鎖機能と制御機構2020

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      顧 建国, 伊左治 知弥, 福田 友彦
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      第93回日本生化学会
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  • [Presentation] 第39回日本糖質学会年会2020

    • Author(s)
      膵がん細胞の遊走・増殖・がん幹細胞的性質保持におけるFUT8発現の重要性
    • Organizer
      福田 友彦, 梁 彩霞, 伊左治 知弥, 顧 建国
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] シアリル化等による膜受容体の選別輸送ゾーンの特異性とその制御について2020

    • Author(s)
      伊左治 知弥, 顧 建国
    • Organizer
      第二回オルガネラゾーン 若手の会オルガネラゾーン若手の会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 糖鎖による膜受容体の選別輸送ゾーンの特異性とその制御機構の解明2020

    • Author(s)
      顧 建国, 福田 友彦, 伊左治 知弥
    • Organizer
      第2回オルガネラゾーン 研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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