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ヘパラン硫酸を標的とした新規糖尿病治療薬の探索

Research Project

Project/Area Number 20J11179
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 48030:Pharmacology-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

松澤 拓郎  東北大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2022-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsヘパラン硫酸 / Heparanase / 糖尿病
Outline of Research at the Start

本研究では、i) ヘパラン硫酸の増加による血糖降下作用の検討、ii) 新規HPSE(ヘパラン硫酸分解酵素)阻害剤の探索、を行い、ヘパラン硫酸を標的とした新規糖尿病治療薬開発へとつなげていきたい。
ヒト糖尿病への治療応用を考えた場合、マウスに対して糖尿病を発症させ、その後治療介入を行って効果を判定する必要がある。そこで本研究では、マウスに耐糖能異常を惹起した後で、ヘパラン硫酸を増加させて、血糖降下作用を検討する。また、新規HPSE阻害剤の探索研究のために、ヒトHPSE蛋白質を作製し、ヘパラン硫酸と阻害剤の候補化合物とのインキュベートを行い、トルイジンブルーを用いた呈色反応により阻害活性を測定する。

Outline of Annual Research Achievements

ヘパラン硫酸分解酵素であるheparanase阻害剤開発のための、heparanaseの精製を行った。ヒトheparanaseの精製は、ヒト肝癌由来細胞株であるHepG2細胞を用いて行った。精製後に大腸菌を用いたクローニングを行い、ヒトheparanaseを精製できていることを確認した。次に、このヒトheparanaseから活性化型ヒトheparanaseを得るために、ヒト胎児腎細胞由来であるHEK293細胞にトランスフェクションを行った。前年度から今年度の初めの結果より、トランスフェクションを行うだけだと、十分量の活性化型ヒトheparanaseが得られないことがわかった。そのため、ヒトheparanaseが過剰発現しているHEK293細胞のStable transformantsを作製した。より多くの活性化型ヒトheparanaseを得るために、Stable transformantsに対してフォルスコリン刺激を行うことで、ヒトheparanaseの分泌実験を行った。その後western blotにより、活性化型ヒトheparanaseが見られる約50kDa付近にバンドを確認した。今後は、このヒトheparanaseの活性をトルイジンブルーを用いた呈色反応により確認した後で、ヘパリンセファロースを用いて活性化型ヒトheparanaseだけを単離していき、阻害剤開発研究へと応用していく。
また、heparanaseノックアウトマウスを作製するために、heparanase-floxマウスの凍結精子を購入した。現在はheparanase-floxマウスの数を十分に確保しつつ、組織特異的heparanaseノックアウトマウスを作製している。ヘテロに欠損したマウスは作製できたので、現在はホモに欠損したマウスの作製を行っている。ホモ欠損マウスの数が出そろい次第、解析を行っていく。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Heparan sulfate promotes differentiation of white adipocytes to maintain insulin sensitivity and glucose homeostasis2021

    • Author(s)
      Matsuzawa Takuro、Morita Masanobu、Shimane Ai、Otsuka Rina、Mei Yu、Irie Fumitoshi、Yamaguchi Yu、Yanai Kazuhiko、Yoshikawa Takeo
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 297 Issue: 3 Pages: 101006-101006

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.101006

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ブドウ糖代謝におけるヘパラン硫酸の重要性について2021

    • Author(s)
      松澤 拓郎、谷内 一彦、吉川 雄朗
    • Journal Title

      日本臨床検査医学会誌

      Volume: 69 Pages: 451-457

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heparan sulfate controls skeletal muscle differentiation and motor functions.2020

    • Author(s)
      Mariko Yokoyama, Takuro Matsuzawa, Takeo Yoshikawa, Aki Nunomiya, Yu Yamaguchi, Kazuhiko Yanai
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta Gen Subj

      Volume: 1864 (12) Pages: 129707-129707

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 白色脂肪細胞におけるヘパラン硫酸はインスリン感受性を亢進することで糖恒常性維持に寄与している2021

    • Author(s)
      松澤 拓郎、守田 匡伸、谷内 一彦、吉川 雄朗
    • Organizer
      第94回日本生化学大会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ブドウ糖代謝組織におけるヘパラン硫酸の役割について2021

    • Author(s)
      松澤 拓郎、横山 眞理子、谷内 一彦、吉川 雄朗
    • Organizer
      第40回日本糖質学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘパラン硫酸は白色脂肪細胞の分化を促進し、インスリン感受性を高める2021

    • Author(s)
      松澤 拓郎、守田 匡伸、 入江 史敏、 山口 祐、 谷内 一彦、 吉川 雄朗
    • Organizer
      第15回東北糖鎖研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 白色脂肪細胞におけるヘパラン硫酸はインスリン感受性を亢進することで糖恒常性維持に寄与している2021

    • Author(s)
      松澤 拓郎、守田 匡伸、谷内 一彦、吉川 雄朗
    • Organizer
      日本生化学会東北支部第87回例会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] CCl4誘発性HepG2細胞障害におけるヘパラン硫酸の役割について2021

    • Author(s)
      松澤 拓郎、島根 彩衣、谷内 一彦、吉川 雄朗
    • Organizer
      第94回日本薬理学会 年会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ブドウ糖代謝におけるヘパラン硫酸の重要性について2020

    • Author(s)
      松澤 拓郎、吉川 雄朗
    • Organizer
      第67回臨床検査医学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 白色脂肪細胞におけるヘパラン硫酸の機能解析2020

    • Author(s)
      松澤 拓郎、吉川 雄朗、谷内 一彦
    • Organizer
      第39回日本糖質学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 脂肪細胞の糖鎖がインスリンの働きを強くする 糖尿病の病態解明や治療薬開発に期待

    • URL

      https://www.med.tohoku.ac.jp/4759-2/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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