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Analysis of cardiac fibrosis-related glycoproteins for glyco-medicine

Research Project

Project/Area Number 20K17136
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 53020:Cardiology-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Nagai-Okatani Chiaki  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30633648)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords心筋線維化 / 糖タンパク質 / 拡張型心筋症 / 高血圧性心不全 / レクチンマイクロアレイ / 質量分析 / グライコミクス / グライコプロテオミクス / 疾患関連糖鎖変化 / 心臓筋線維芽細胞 / レクチンアレイ / 組織染色 / グライコプロテオーム解析 / 糖鎖プロファイル解析 / 心筋線維化活性 / 糖鎖バイオマーカー / 筋線維芽細胞
Outline of Research at the Start

多くの心疾患でみられ、心不全をもたらす心筋線維化の評価及び治療のためのバイオマーカーが求められている。そこで本研究では、心筋線維化に対するバイオマーカーの開発を目指して、心筋線維化を担う細胞ではどのような糖タンパク質にどのような糖鎖修飾変化が生じるかを明らかにする。本研究は、「線維をつくる活性」を評価するマーカーを提供するだけでなく、心筋線維化の分子メカニズム解明への重要な基礎情報を提供するものである。

Outline of Final Research Achievements

For assessment and therapy of cardiac fibrosis, its quantitative biomarker and myofibroblast-specific marker are needed. In this study, to elucidate cardiac fibrosis-related glycoproteins, we investigated a cell model of cardiac fibrosis and failing hearts of animals and patients with cardiac diseases. This study unveiled cardiac fibrosis-related changes in protein glycosylation and provided candidate N- and O-glycoproteins attached with the disease-related glycans. This study also provided the cellular and molecular mechanism underlying cardiac fibrosis, including the significance of intercellular crosstalk in cardiac fibrosis-related glycosylation alterations. These findings will facilitate the development of a specific marker of myofibroblasts and the understanding of significance of protein glycosylations in cardiac homeostasis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、心筋線維化と関連した糖鎖変化およびその糖鎖変化を示す糖タンパク質群を明らかにした。本成果により、これらの糖鎖変化を指標とした、新たな診断法や治療法の開発への応用が期待できる。また、これらの糖鎖変化とタンパク質の機能異常との関連性を詳細に調べることで、新たな心筋線維化の発症・進展メカニズムが明らかになる可能性がある。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (40 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (26 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 5 results) Book (2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] An improved evanescent fluorescence scanner suitable for high-resolution glycome mapping of formalin-fixed paraffin-embedded tissue sections2023

    • Author(s)
      Boottanun Patcharaporn、Nagai-Okatani Chiaki、Nagai Misugi、Ungkulpasvich Umbhorn、Yamane Shinjiro、Yamada Masao、Kuno Atsushi
    • Journal Title

      Analytical and Bioanalytical Chemistry

      Volume: 415 Issue: 28 Pages: 6975-6984

    • DOI

      10.1007/s00216-023-04824-2

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatiotemporal changes of tissue glycans depending on localization in cardiac aging2023

    • Author(s)
      Itakura Yoko、Hasegawa Yasuko、Kikkawa Yurika、Murakami Yuina、Sugiura Kosuke、Nagai-Okatani Chiaki、Sasaki Norihiko、Umemura Mariko、Takahashi Yuji、Kimura Tohru、Kuno Atsushi、Ishiwata Toshiyuki、Toyoda Masashi
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 22 Pages: 68-78

    • DOI

      10.1016/j.reth.2022.12.009

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tissue Glycome Mapping: Lectin Microarray-Based Differential Glycomic Analysis of Formalin-Fixed Paraffin-Embedded Tissue Sections2022

    • Author(s)
      Nagai-Okatani Chiaki、Zou Xia、Matsuda Atsushi、Itakura Yoko、Toyoda Masashi、Zhang Yan、Kuno Atsushi
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 2460 Pages: 161-180

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2148-6_10

    • ISBN
      9781071621479, 9781071621486
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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Application of Glycan-Related Microarrays2021

    • Author(s)
      Hiono Takahiro、Nagai-Okatani Chiaki、Kuno Atsushi
    • Journal Title

      Comprehensive Glycoscience (Second Edition)

      Volume: 4 Pages: 134-148

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-819475-1.00059-6

    • ISBN
      9780128222447
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  • [Journal Article] Molecular ratio of mature B-type natriuretic peptide in acute heart failure: an indicator for ventricular contractile recovery2021

    • Author(s)
      Kimura A, Takahama H, Nishikimi T, Takashio S, Hayashi T, Nagai-Okatani C, Nakagawa Y, Yasuda S, Anzai T, Minamino N, Izumi C.
    • Journal Title

      ESC Heart Fail.

      Volume: 8 Issue: 6 Pages: 5617-5621

    • DOI

      10.1002/ehf2.13684

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    • Author(s)
      Nagai-Okatani Chiaki、Zou Xia、Fujita Noriaki、Sogabe Isami、Arakawa Kouiti、Nagai Misugi、Angata Kiyohiko、Zhang Yan、Aoki-Kinoshita Kiyoko F.、Kuno Atsushi
    • Journal Title

      Journal of Proteome Research

      Volume: 20 Issue: 4 Pages: 2069-2075

    • DOI

      10.1021/acs.jproteome.0c00907

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  • [Journal Article] Tissue glycome mapping: Lectin microarray-based differential glycomic analysis of formalin-fixed paraffin-embedded tissue sections2021

    • Author(s)
      Chiaki Nagai-Okatani, Xia Zou, Atsushi Matsuda, Yoko Itakura, Masashi Toyoda, Yan Zhang, Atsushi Kuno
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: -

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      岡谷千晶
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      川西邦夫、岡谷千晶、長田道夫
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      Boottanun Patcharaporn、岡谷千晶、川西邦夫、中務智文、石津智子、久野敦
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      Boottanun Patcharaporn、岡谷千晶、川西邦夫、中務智文、石津智子、山田雅雄、久野敦
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      岡谷千晶、富永大介、富岡あづさ、坂上弘明、合田徳夫、洪繁、久野敦、梶裕之
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  • [Presentation] Improved Tissue Glycome Mapping Technique Revealed Cardiac Fibrosisrelated Glycosylation Alterations in Rats with Hypertensive Heart Failure2023

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      Boottanun Patcharaporn、岡谷千晶、川西邦夫、中務智文、石津智子、山田雅雄、久野敦
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      岡谷千晶、Boottanun Patcharaporn、永井美杉、藤田典昭、新町大輔、安形清彦、藤田晶大、木下聖子、久野敦
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      GLYCO26
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  • [Presentation] GlyCosmos PortalツールとしてのGlyco-RIDGE解析自動化ソフトウェア「GRable」の開発2023

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      岡谷千晶、坂上弘明、藤田晶大、富岡あづさ、富永大介、木下聖子、久野敦、梶裕之
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  • [Presentation] Improvements of LM-GlycomeAtlas as a visualization tool of Lectin-based Multimodality data2023

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      Boottanun Patcharaporn、岡谷千晶、藤田典昭、川西邦夫、中務智文、石津智子、新町大輔、安形清彦、木下聖子、久野敦
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      DICP研究交流会
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      Boottanun Patcharaporn、岡谷千晶、藤田典昭、川西邦夫、中務智文、石津智子、新町大輔、安形清彦、木下聖子、久野敦
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  • [Presentation] Multi-faceted glycomics and glycoproteomics: toward the comprehensive understanding of spatial protein glycosylation2021

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      Nagai-Okatani Chiaki, Kuno Atsushi, Kaji Hiroyuki
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      Nagai-Okatani Chiaki, Matsuda Atsushi, Wagatsuma Takanori, Kaji Hiroyuki, Yamazaki Ken, Sakamoto Michiie, Hattori Yukio, Kuno Atsushi
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      Kuno Atsushi, Kaji Hiroyuki, Nagai-Okatani Chiaki, Matsuda Atsushi, Takakura Daisuke, Wagatsuma Takanori, Yamazaki Ken, Hattori Yukio, Sakamoto Michiie
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      岡谷 千晶、Zou Xia、藤田 典昭、曽我部 勇、荒川 康一、永井 美杉、安形 清彦、Yan Zhang、木下聖子、久野 敦
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      細田 正恵、山田 一作、塩田 正明、高橋 悠志、新町 大輔、小野 多美子、土屋 伸一郎、松原 正陽、木村 直貴、瀬野 瑛、藤田 昌大、金 進東、岡谷 千晶、久野 敦、藤田 典昭、安形 清彦、梶 裕之、成松 久、奥田 修二郎、木下 聖子
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      新町 大輔、藤田 典昭、富岡 あづさ、永井 美杉、荒川 康一、曽我部 勇、岡谷 千晶、久野 敦、安形 清彦、成松 久、木下 聖子、梶 裕之
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      Nagai-Okatani Chiaki, Zou Xia, Fujita Noriaki, Sogabe Isami, Arakawa Kouiti, Nagai Misugi, Angata Kiyohiko, Zhang Yan, Aoki-Kinoshita Kiyoko F, Kuno Atsushi
    • Organizer
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  • [Presentation] 組織グライコームマップデータベースLM-GlycomeAtlasの開発2020

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      岡谷千晶、木下聖子、藤田典昭、佐藤隆、安形清彦、久野敦
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  • [Presentation] 糖タンパク質の網羅的解析2020

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      岡谷千晶
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      岡谷千晶
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      日刊工業新聞
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  • [Remarks] 産総研 細胞分子工学研究部門 分子細胞マルチオミクス研究グループHP

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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