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血管内皮細胞における糖鎖メカノセンサーの探索

Research Project

Project/Area Number 20650069
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionChiba University (2009)
Osaka University (2008)

Principal Investigator

松本 明郎  Chiba University, 大学院・医学研究院, 准教授 (60437308)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松本 健郎  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30209639)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords生物・生体工学 / 糖鎖 / シグナル伝達 / 酸化ストレス / バイオメカニクス
Research Abstract

本研究は細胞膜上の糖鎖構造(グライコカリックス)が物理的なせん断刺激を生化学的な反応へと変換する感力センサーであることを医学(分子生物学)と工学(バイオメカニクス)の有機的な共同研究により明らかにし,糖鎖のもつ新たな生理的機能を提示することを目的として開始された.昨年度,血管内皮細胞を単糖により処理することにより細胞膜表面に存在するタンパク質の糖鎖構造が大きく変化することを新たに見出した.そこで,本年度は糖鎖構造を改変した細胞に対して流れ負荷を加えたところ,正常細胞で認められる配向性に変化が生じることが明らかとなった.これまでは,グライコカリックスと呼ばれる巨大な糖鎖構造が流れ刺激を関知するセンサー的な役割を果たしているとの報告がなされてきたが,本年度の研究からタンパク質の翻訳後修飾を担っている糖鎖構造(主にアスパラギン結合型糖鎖)の改変により,細胞のせん断刺激に対する感受性が変化することを示した.
細胞膜表面タンパク質に付着した糖鎖構造は,細胞間接着や細胞-基板間接着にも関わっていることが知られているが,糖鎖構造の変化が細胞間,あるいは基板との何れの接着力に関与しているのかを検討するため,まず細胞間接着力測定手法の開発に取り組んだ.細胞間引張破断試験方法を開発し,細胞間の接着強度を測定することを可能とした.測定の結果,糖鎖構造を改変した細胞では,未修飾型に比較して細胞間接着が強固になっていることが明らかとなった.一方,細胞間接着が強固になることは細胞の移動性を阻害することになっていることを示唆するデータも得られ,タンパク質-タンパク質間の接着が糖鎖構造を中間にはさむことにより柔軟性を維持し,細胞の力学応答性に関与していると考えられた.医学と工学の有機的な融合により,分子細胞力学分野ともいうべき研究の方向性を示すことができたことも,本研究の成果と考えられる.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Effects of Nicorandil on the cAMP-Dependent CI (-) Gurrent in Guinea-Pig Ventricular Cells.2010

    • Author(s)
      Nishimura N
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Society (In press)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biochemistry and physiology of mitochondrial ion channels involved in cardioprotection.2010

    • Author(s)
      Nishida H
    • Journal Title

      FEBS Letters (In press)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Requirement of Fut8 for the expression of vascular endothelial growth factor receptor-2 : a new mechanism for the Emphysema-like changes Observed in Fut8-deficient mice.2009

    • Author(s)
      Wang X
    • Journal Title

      Journal of Biochemistry 145(5)

      Pages: 643-651

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thioredoxin-interacting protein (Txnip) is a feedback regulator of S-nit rosylation.2009

    • Author(s)
      Forrester MT
    • Journal Title

      Journal of Biochemistry Chemistry 284(52)

      Pages: 36160-36166

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] NO/活性酸素シグナルの新展開New perspectives in NO/ROS signaling system2010

    • Author(s)
      松本明郎シンポジウムオーガナイザ
    • Organizer
      第83回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2010-03-16
    • Related Report
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  • [Presentation] 血管内皮細胞の細胞間接着強度測定の試み2009

    • Author(s)
      大脇靖史
    • Organizer
      日本機械学会第20回バイオフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      和歌山和歌山県民文化会館
    • Year and Date
      2009-11-08
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  • [Presentation] Monosaccharides regulate the core-fucosylation of alpha-fetoprotein2009

    • Author(s)
      Takeda Y
    • Organizer
      第68回日本癌学会総会
    • Place of Presentation
      横浜パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2009-10-03
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  • [Presentation] 糖鎖が静置並びに流れ負荷下の血管内皮細胞の挙動に及ぼす影響2009

    • Author(s)
      大脇靖史
    • Organizer
      日本機械学会年次大会
    • Place of Presentation
      盛岡岩手大学
    • Year and Date
      2009-09-14
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  • [Presentation] 単糖の薬理作用の検討:糖鎖合成の制御2009

    • Author(s)
      松本明郎
    • Organizer
      第120回日本薬理学会関東部会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学
    • Year and Date
      2009-07-11
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  • [Presentation] 血管内皮紙胞における糖鎖の役割とNOによる修飾(招待講演)2009

    • Author(s)
      松本明郎
    • Organizer
      第62回日本酸化ストレス学会学術集会シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学医学部百年講堂
    • Year and Date
      2009-06-12
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  • [Presentation] 血管内皮細胞における糖鎖の役割とNOによる修飾2009

    • Author(s)
      松本明郎
    • Organizer
      第9回日本NO学会学術集会
    • Place of Presentation
      静岡市グフンシップ
    • Year and Date
      2009-05-09
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  • [Book] 実験医学増刊号活性酸素シグナルと酸化ストレス2009

    • Author(s)
      松本明郎
    • Total Pages
      242
    • Publisher
      羊土社
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  • [Book] ストレス百科事典「ストレスと糖鎖生物学」翻訳分担2009

    • Author(s)
      松本明郎
    • Publisher
      丸善
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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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