インテグリンα5β1を介した超分子複合体の特異性とその意義

• Project/Area Number: 22770130
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Tohoku Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 伊左治 知弥 東北薬科大学, 薬学部, 助教 (80433514)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2010: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 糖鎖 / 接着 / 癌 / インテグリン / がん / 細胞接着

Research Abstract

糖鎖は、細胞膜上の多数のタンパク質や脂質と協調的に働くことで、適切なシグナル伝達の場を提供していると考えられる。特に細胞接着分子インテグリンは細胞増殖因子のシグナル伝達に不可欠だと考えられている。本研究では、糖鎖不可に注目し、細胞接着活性の認められる糖鎖欠損変異体を用いて、(1)インテグリンを中心とした複合体の形成に糖鎖はどのように関与しているか。(2)インテグリン上に付加された糖鎖を介した複合体形成の特異性。(3)糖鎖を介した複合体の形成は、インテグリンの増殖・分化シグナルにどのような影響を与えるか(4)癌遺伝子はインテグリンの糖鎖構造にどのような影響を与えるかを解析を行う。インテグリンの糖鎖変異体の周りにはCD44、膜貫通型フォスファターゼなどの特異的な分子が存在していることが22年度の研究により示唆されたた。23年度においてはCD44とインテグリンが共免疫沈降できることを確認した。糖鎖との関連を示すために糖鎖変異体においてCD44の過剰発現細胞の作成を試みた。免疫沈降による解析では糖鎖変異体と野生型の違いを認めることができなかった。これは弱い相互作用であるからと考えられた。癌遺伝子GOLPH3のノックダウン細胞においてインテグリンに付加されたN-結合型糖鎖上のシアル酸糖鎖が現象していることをレクチンプロット実験により確認しているが、本年は細胞全のN-型糖鎖をピリジルアミノ化してHPLCにより解析し、ノックダウンによりシアル化糖鎖が減少していることが分かった。さらに、ノックダウン細胞にGOLPH3遺伝子を再導入した細胞においてシアル酸の付加が回復傾向にあった。また、マススペクトル解析からこれらのことは確認された。シアル酸転移酵素の発現量を検討したところほとんど遺伝子発現に影響が無かったため、糖転移酵素あるいは糖ヌクレオチドの細胞内濃度に影響を与えていることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Wnt/β-catenin Signaling Down-regulates N-Acetylglucosaminyltransferase III Expression : The implication of two mutually exclusive pathways for regulation (2011)
  • Author(s): Xu, Q., Akama, R., Isaji, T., Lu, Y., Hashimoto, H., Kariya, Y., Fukuda, T., Du Y., Gu, J.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 286(6) Issue: 6 Pages: 4310-4318
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.182576
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] alpha 1,6-Fucosyltransferase-deficient Mice Exhibit Multiple Behavioral Abnormalities Associated with a Schizophrenia-like Phenotype (2011)
  • Author(s): Tomohiko Fukuda, Hirokazu Hashimoto, Natsumi Okayasu, Akihiko Kameyama, Hiroshi Onogi, Osamu Nakagawasai, Takahiro Nakazawa, Tomoyo Kurosawa, Yan Hao, Tomoya Isaji, Takeshi Tadano, Hisashi Narimatsu
  • Journal Title: THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY Volume: 286 Issue: 21 Pages: 18434-18443
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.172536
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Wnt/β-Catenin Signaling Down-regulates N-Acetylglucosaminyltransferase III Expression (2011)
  • Author(s): Xu Q., et al.
  • Journal Title: Journal of Biological chemistory Volume: 286 Pages: 4310-4318
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Effects of GOLPH3 on N-glycosylation of beta1 integrin and it 's functions (2011)
  • Author(s): 伊左治知弥
  • Organizer: 第70回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋(名古屋国際会議場)
  • Year and Date: 2011-10-03
• [Presentation] GOLPH3によるインテグリンβ1の糖鎖付加および機能制御 (2011)
  • Author(s): 伊左治知弥
  • Organizer: 第84回日本日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都(京都国際会議場)
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] 糖鎖による細胞-基質間接着の機能制御 (2011)
  • Author(s): 伊左治知弥
  • Organizer: 日本薬学会東北支部学術講演会
  • Place of Presentation: 仙台(東北薬科大学)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-07-16
• [Presentation] インテグリンalpha5beta1に付加されたN-結合型糖鎖による機能制御 (2010)
  • Author(s): 伊左治知弥
  • Organizer: 第49回日本薬学会東北支部大会
  • Place of Presentation: 奥羽大学
  • Year and Date: 2010-10-24
• [Remarks]
  • URL: http://www.tohoku-pharm.ac.jp/laboratory/drg/publication.html