| Project/Area Number |
23K21430
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| Project/Area Number (Other) |
21H02885 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
池田 真理子 (谷口真理子 / 谷口) 藤田医科大学, 大学病院, 准教授 (00410738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青井 貴之 神戸大学, 医学研究科, 教授 (00546997)
石垣 景子 東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (10366304)
丸山 達生 神戸大学, 工学研究科, 教授 (30346811)
青井 三千代 (小柳三千代 / 小柳) 神戸大学, 医学研究科, 助教 (90432327)
中嶋 和紀 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 准教授 (10442998)
長坂 美和子 社会医療法人愛仁会高槻病院(臨床研究センター), 成育医療研究室, 研究員 (70723998)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
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| Keywords | 福山型筋ジストロフィー / 当鎖ホメオスタシス / Oーマンノース型糖鎖 / 糖鎖分解 / 糖鎖合成 / アルファジストログリカン / 糖鎖修飾 / 低分子化合物 / Oマンノース型糖鎖 / 糖鎖異常 / ホメオスタシス |
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| Outline of Research at the Start |
着目している低分子化合物Mn007の機序が、αDGの合成にかかわる糖転移酵素の活性化をきたすか、あるいは糖鎖分解酵素を阻害し安定化するかについて、糖代謝測定や、合成基質を用いた液体クロマトグラフィーによる活性測定実験、遺伝子発現解析、結合タンパク質の同定解析により糖鎖制御の機序を明らかにすることを目指す。総合的に化合物の作用機序解明から治療法の開発と安全性の検討、表現型の改善や効果発現時期や治療臨界期を動物モデルや独自に作成したオルガノイド疾患モデルを用いて評価し福山型の中枢病変の評価も行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)は、フクチン遺伝子の変異により、αジストログリカン（αDG）のO-マンノース型糖鎖が欠損する、重篤な先天性の神経・筋疾患である。本研究は申請者が開発した疾患モデル（iPS細胞より分化させた筋管や三次元大脳皮質オルガノイド）、初代培養株、変異遺伝子をノックインしたモデルマウス等を活用し、O-マンノース型糖鎖を劇的に改善する環状塩基性化合物Xの薬効機構を糖代謝のホメオスタシスの観点から明らかにする研究である。
本年度はプロテオミクスを用いた、結合タンパクの同定、標的遺伝子の同定。ビオチン化・Rhodamine・Dancyl を付加した化合物を細胞内に投与し、局在や結合タンパク質を質量分析で同定、糖代謝活性を測定するアッセイ系を構築し化合物合成展開、包摂化などを検討し薬効評価を行った。
細胞の局在については、ゴルシからERにかけて存在し、糖鎖付加に関与している可能性が示唆された。また結合タンパク質については候補遺伝子が複数検出され、ノックダウンや強制発現系で糖鎖の変化を検討した。また糖鎖のアッセイ系はマトリグリカン伸長アッセイ系を構築できた。これらの結果より次年度はさらに候補遺伝子を狭めてゆく予定にしている。また環状塩基性化合物については作用機序の検討を行った。そのArmのうち左、右それぞれについて、糖鎖回復の有無の検討を行い、作用店についてより深く検討した。本年は細胞系を中心に検討したが、マウスモデルについて、来年度でさらに検討を予定している。
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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
本年度はプロテオミクスを用いた、結合タンパクの同定、標的遺伝子の同定。ビオチン化・Rhodamine・Dancyl を付加した化合物を細胞内に投与し、局在や結合タンパク質を質量分析で同定、糖代謝活性を測定するアッセイ系を構築し化合物合成展開、包摂化などを検討し薬効評価を行った。
細胞の局在については、ゴルシからERにかけて存在し、糖鎖付加に関与している可能性が示唆された。また結合タンパク質については候補遺伝子が複数検出され、ノックダウンや強制発現系で糖鎖の変化を検討した。また糖鎖のアッセイ系はマトリグリカン伸長アッセイ系を構築できた。これらの結果より次年度はさらに候補遺伝子を狭めてゆく予定にしている。また環状塩基性化合物については作用機序の検討を行った。そのArmのうち左、右それぞれについて、糖鎖回復の有無の検討を行い、作用店についてより深く検討した。本年は細胞系を中心に検討したが、マウスモデルについて、来年度でさらに検討を予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)は、フクチン遺伝子の変異により、αジストログリカン（αDG）のO-マンノース型糖鎖が欠損する、重篤な先天性の神経・筋疾患である。本研究は申請者が開発した疾患モデル（iPS細胞より分化させた筋管や三次元大脳皮質オルガノイド）、初代培養株、変異遺伝子をノックインしたモデルマウス等を活用し、O-マンノース型糖鎖を劇的に改善する環状塩基性化合物Xの薬効機構を糖代謝のホメオスタシスの観点から明らかにする研究である。
本年度はプロテオミクスを用いた、結合タンパクの同定、標的遺伝子の同定。ビオチン化・Rhodamine・Dancyl を付加した化合物を細胞内に投与し、局在や結合タンパク質を質量分析で同定、糖代謝活性を測定するアッセイ系を構築し化合物合成展開、包摂化などを検討し薬効評価を行った。
１ 細胞の局在については、ゴルシからERにかけて存在し、糖鎖付加に関与している可能性が示唆されたが、来年度はtime lapseを用いて細胞内局在がどのように経時的に変化するかを検討したい。
２結合タンパク質については候補遺伝子が複数検出され、ノックダウンや強制発現系で糖の変化を検討した。また糖鎖のアッセイ系はマトリグリカン伸長アッセイ系を構築できた。これらの結果より次年度はクリスパーアレイも用いて候補遺伝子を狭めてゆく予定にしている。
３糖鎖アッセイ系が確立したため、新たな化合物や誘導体などでその効果を検討してゆく。
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