グリセロール-3-リン酸含有糖鎖の合成制御機構および癌における役割の解明
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23K06110
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology |
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Principal Investigator |
今江 理恵子 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (60584000)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 膵癌 / CDP-グリセロール / CDP-エタノールアミン / グリセロール-3-リン酸含有糖鎖 / 癌 |
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| Outline of Research at the Start |
グリセロール-3-リン酸含有糖鎖合成のドナー基質であるCDP-グリセロールの合成制御機構について、特にその合成酵素であるPCYT2の制御機構に着目して解明する。次に、その機構を利用してCDP-グリセロールを増減させた癌細胞における表現型を解析することで、グリセロール-3-リン含有糖鎖の癌細胞における役割を明らかにする。さらに、グリセロール-3-リン含有糖鎖を持つ分子、及び糖鎖構造の違いによる機能変化を調べることで、グリセロール-3-リン含有糖鎖の機能を分子レベルで明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、糖鎖の新たな構成分子としてグリセロール-3-リン酸（Gro3P）が発見されたが、Gro3Pを含有する糖鎖の役割はまだほとんど明らかになっていない。Gro3Pが糖鎖に導入される際のドナー基質であるCDP-グリセロール（CDP-Gro）は癌細胞に多い傾向が見られることから、癌細胞におけるGro3P含有糖鎖の役割の解明を目的とする。本研究では特に、未だ良い診断法、治療法が確立されていない膵癌に着目した。まず、膵癌由来細胞株であるMIA PaCa-2細胞を用いて、CDP-Groの合成酵素であるPCYT2を発現抑制する系を構築した。PCYT2をターゲットとするsiRNAを複数設計し、それぞれMIA PaCa-2細胞にトランスフェクションしたところ、いずれもPCYT2が良く発現抑制されることが確認された。一方、PCYT2はCDP-エタノールアミンの合成酵素でもあり、生体膜リン脂質の主要な構成成分であるホスファチジルエタノールアミンの合成経路において重要な役割を果たす。そのため、PCYT2の発現抑制により、CDP-GroのみならずCDP-エタノールアミンの合成も減少し、リン脂質合成に影響する可能性が考えられる。そこで、PCYT2発現抑制時のCDP-Gro及びCDP-エタノールアミンの量を測定したところ、いずれのsiRNAを用いた場合にもCDP-Groの顕著な減少が確認されたが、あるsiRNAを用いた場合には、CDP-エタノールアミン量がほぼ維持されていることが分かった。実際、CDP-GroとCDP-エタノールアミンが共に減少する発現抑制系では、リン脂質の組成にも顕著な変化が見られたが、CDP-エタノールアミン量が維持されている発現抑制系では、リン脂質にはあまり大きな影響がないことが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
CDP-グリセロールの合成酵素であるPCYT2の発現抑制系の構築は、Gro3P含有糖鎖の役割の解明において重要である。しかし、PCYT2はリン脂質合成にも重要な役割を果たす酵素であることから、リン脂質への影響も考慮する必要がある。これまでの検討から、リン脂質に大きな影響を与えずにCDP-グリセロールのみ減少させることが可能な系を構築できたことは大きな進展であり、この系を用いることで、Gro3P含有糖鎖の機能を解析することができると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回構築したPCYT2の発現抑制系を利用して、MIA PaCa-2細胞においてCDP-グリセロールのみを減少させた時の癌細胞の表現型（細胞増殖能、遊走・浸潤能など）を調べる。また、PCYT2の活性制御メカニズムを解析することで、CDP-GroとCDP-エタノールアミンの合成制御機構を明らかにする。
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Report
(1 results)
Research Products
(10 results)
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[Presentation] Chemical and chemo-enzymatic synthesis of tandem ribitol phosphate scaffolding of matriglycan.2023
Author(s)
Jun-ichi Tamra, Takahiro Tamra, Shunsuke Hoshino, Rieko Imae, Ryuichi Kato, Mizuki Yokono, Mao Nagase, Shiho Ohno, Noriyoshi Manabe, Yoshiki Yamaguchi, Hiroshi Manya, Tamao Endo
Organizer
Eurocarb 2023
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