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包括的組織グライコームによる糖鎖分子ネットワークの構築と老化の客観的評価

Research Project

Project/Area Number 23K24759
Project/Area Number (Other) 22H03502 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

古川 潤一  名古屋大学, 糖鎖生命コア研究所, 特任教授 (30374193)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 萬谷 博  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, 研究部長 (20321870)
三浦 信明  名古屋大学, 糖鎖生命コア研究所, 特任講師 (80372267)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Keywords老化 / 糖鎖 / ネットワーク / グライコミクス / 糖鎖ネットワーク / シアル酸 / 分子ネットワーク
Outline of Research at the Start

申請者はこれまでに特定のサブグライコームだけではなく、種々のサブグライコームを解析する技術の開発によって、細胞や血清の包括的なグ ライコームを利用した網羅的なバイオマーカ探索等を行ってきた。本申請課題では、申請者が有する独自技術を基盤として組織や体液の包括的なグライコーム(全糖鎖)解析法を確立し、組織横断的な総合グライコームを明らかにしていく。さらに老化に伴うグライコーム変化と糖鎖合成・代 謝に関わる遺伝子発現変動を統合した糖鎖分子ネットワーク変化を指標とした老化の客観的評価法についても精査する。

Outline of Annual Research Achievements

申請者はこれまでにN結合型糖鎖、O結合型糖鎖、スフィンゴ糖脂質糖鎖、グリコサミノグリカン、および遊離オリゴ糖の5種類の主要な複合糖質のサブグライコームを解析する技術(総合グライコミクス)を開発し、細胞や血清の包括的なグライコーム解析そして網羅的な糖鎖情報を利用したバイオマー カー探索等を行なってきた。本申請では申請者が開発してきた糖鎖解析の技術基盤を活用して、組織の包括的なグライコーム(全糖鎖)解析法のさらなる確立、さらに老化モデルマウスの様々な組織のサブグライコーム解析を実施するための研究基盤の整備を目的としている。昨年度開発したO型糖鎖の糖鎖異性体の識別法については、方法論のブラッシュアップを行い、新たなBEP法を構築し論文を投稿した。また本手法を用いて老化モデルマウスの血清中のO型糖鎖の解析を実施し、老化によって発現変動する糖鎖を見出した。またN型糖鎖解析については臓器横断的に解析を行い、共通の変動を示すクラスの糖鎖候補を見出した。また糖鎖ネットワークを構築するために測定したMSスペクトルから糖鎖候補を探索・推定するソフトウエアの開発も進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

申請者が開発してきたSALSA法をO型糖鎖に適用し、実施に老化マウスの解析を行い発現変動を示すシアリル化糖鎖を見いだしている。また本方法論は論文投稿中である。またN型糖鎖についても組織横断的な解析が完了している。糖鎖解析についても新しい糖鎖探索ツールの開発が進められている。今後はGSL糖鎖の解析を継続して行い、老化マウスの様々な組織のサブグライコームを用いた糖鎖ネットワークを構築していく。

Strategy for Future Research Activity

老化マウスの様々な組織について、O結合型糖鎖、スフィンゴ糖脂質糖鎖、グリコサミノグリカンなど他のクラスのサブグライコームの解析を引き続き実施していく。特にグリコーゲンは臓器によっては糖鎖解析を妨害するため、新たな前処理法を検討している。さらに遺伝子情報などと統合した糖鎖ネットワークを構築を検討していく。最終的には糖鎖による老化の客観的評価を行なっていくことを計画している

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Articular cartilage corefucosylation regulates tissue resilience in osteoarthritis2024

    • Author(s)
      Homan Kentaro、Onodera Tomohiro、Hanamatsu Hisatoshi、Furukawa Jun-ichi、Momma Daisuke、Matsuoka Masatake、Iwasaki Norimasa
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 12

    • DOI

      10.7554/elife.92275

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterization of galactosyltransferase and sialyltransferase genes mediating the elongation of the extracellular O-GlcNAc glycans2024

    • Author(s)
      Tsukamoto Yohei、Tsukamoto Natsumi、Saiki Wataru、Tashima Yuko、Furukawa Jun-ichi、Kizuka Yasuhiko、Narimatsu Yoshiki、Clausen Henrik、Takeuchi Hideyuki、Okajima Tetsuya
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 703 Pages: 149610-149610

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2024.149610

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Tolerable glycometabolic stress boosts cancer cell resilience through altered N-glycosylation and Notch signaling activation2024

    • Author(s)
      Iwamoto Shungo、Kobayashi Takashi、Hanamatsu Hisatoshi、Yokota Ikuko、Teranishi Yukiko、Iwamoto Akiho、Kitagawa Miyu、Ashida Sawako、Sakurai Ayane、Matsuo Suguru、Myokan Yuma、Sugimoto Aiyu、Ushioda Ryo、Nagata Kazuhiro、Gotoh Noriko、Nakajima Kazuki、Nishikaze Takashi、Furukawa Jun-ichi、Itano Naoki
    • Journal Title

      Cell Death & Disease

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1038/s41419-024-06432-z

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Predicting the pathogenicity of missense variants based on protein instability to support diagnosis of patients with novel variants of ARSL2023

    • Author(s)
      Aoki Eriko、Manabe Noriyoshi、Ohno Shiho、Aoki Taiga、Furukawa Jun-Ichi、Togayachi Akira、Aoki-Kinoshita Kiyoko、Inokuchi Jin-Ichi、Kurosawa Kenji、Kaname Tadashi、Yamaguchi Yoshiki、Nishihara Shoko
    • Journal Title

      Molecular Genetics and Metabolism Reports

      Volume: 37 Pages: 101016-101016

    • DOI

      10.1016/j.ymgmr.2023.101016

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Focal-adhesion kinase regulates the sialylation of N-glycans via the PI4KIIα-PI4P pathway2023

    • Author(s)
      Sun Yuhan、Isaji Tomoya、Oyama Yoshiyuki、Xu Xing、Liu Jianwei、Hanamatsu Hisatoshi、Yokota Ikuko、Miura Nobuaki、Furukawa Jun-ichi、Fukuda Tomohiko、Gu Jianguo
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 299 Issue: 8 Pages: 105051-105051

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.105051

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Simultaneous and sialic acid linkage-specific N- and O-linked glycan analysis by ester-to-amide derivatization2023

    • Author(s)
      Hanamatsu Hisatoshi、Miura Yoshiaki、Nishikaze Takashi、Yokota Ikuko、Homan Kentaro、Onodera Tomohiro、Hayakawa Yoshihiro、Iwasaki Norimasa、Furukawa Jun-ichi
    • Journal Title

      Glycoconjugate Journal

      Volume: 40 Issue: 2 Pages: 259-267

    • DOI

      10.1007/s10719-023-10109-8

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exposure to brefeldin A induces unusual expression of hybrid- and complex-type free N-glycans in HepG2 cells2023

    • Author(s)
      Sugiura Kanako、Kawai Yuho、Yamamoto Arisa、Yoshioka Hiroki、Kiyohara Yuika、Iida Ayaka、Ozawa Yurika、Nishikawa Mai、Miura Nobuaki、Hanamatsu Hisatoshi、Furukawa Jun-ichi、Shinohara Yasuro
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      Volume: 1867 Issue: 5 Pages: 130331-130331

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2023.130331

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Simultaneous determination of heparan sulfate, chondroitin/dermatan sulfates, and hyaluronan glycosaminoglycan disaccharides by high-performance liquid chromatography using a reverse-phase column with adamantyl groups2023

    • Author(s)
      Hanamatsu Hisatoshi、Makino Satoshi、Ohara Masatsugu、Suda Goki、Yokota Ikuko、Nishihara Shoko、Sakamoto Naoya、Furukawa Jun-ichi
    • Journal Title

      Journal of Chromatography A

      Volume: 1689 Pages: 463748-463748

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2022.463748

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Toolbox Accelerating Glycomics (TAG): Improving Large-Scale Serum Glycomics and Refinement to Identify SALSA-Modified and Rare Glycans2022

    • Author(s)
      Miura Nobuaki、Hanamatsu Hisatoshi、Yokota Ikuko、Akasaka-Manya Keiko、Manya Hiroshi、Endo Tamao、Shinohara Yasuro、Furukawa Jun-ichi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 21 Pages: 13097-13097

    • DOI

      10.3390/ijms232113097

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sialic Acid Linkage-Specific Alkylamidation of O-Linked Glycoproteins and in Combination with β-Elimination in the Presence of Pyrazolone for O-Linked Glycomics2023

    • Author(s)
      Ikuko Yokota, Takashi Nishikaze, Hisatoshi Hanamatsu, Hiroshi Manya, Keiko Akasaka-Manya, Jun-Ichi Furukawa
    • Organizer
      Glyco26
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シアル酸結合様式特異的修飾法を用いたO型糖鎖解析法の開発2023

    • Author(s)
      花松久寿, 横田育子, 三浦信明, 古川潤一
    • Organizer
      ,日本糖質学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel sialic acid linkage-specific O-linked glycan analysis method via ester-to-amide derivatization2023

    • Author(s)
      Hisatoshi Hanamatsu, Ikuko Yokota, Nobuaki Miura, Jun-ichi Furukawa
    • Organizer
      Society of glycobiology
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 疾患バイオマーカー探索を目指した糖鎖解析2022

    • Author(s)
      古川 潤一
    • Organizer
      第 95 回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] グライコミクス解析ソフトTAGに対する血清糖鎖の大規模定量解析に向けた機能強化2022

    • Author(s)
      三浦信明, 横田育子, 花松久寿, 篠原康郎, 古川潤一
    • Organizer
      第41回糖質学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Comprehensive and comparative analysis of N-glycan expression in multiple organs during aging in mice.2022

    • Author(s)
      Keiko Akasaka-Manya, Hiroshi Manya, Hisatoshi Hanamatsu, Jun-ichi Furukawa, Tamao Endo
    • Organizer
      基礎老化学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖転移酵素機能が担う神経変性疾患メカニズムの解明2022

    • Author(s)
      郷 詩織, 古川 潤一, 北島 健, 佐藤 ちひろ, 坂元 一真
    • Organizer
      第 95 回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Book] Glycovirology. Methods in Molecular Biology2022

    • Author(s)
      Hisatoshi Hanamatsu, Jun0ichi Furukawa
    • Total Pages
      18
    • Publisher
      Humana, New York, NY
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Book] Glycolipids. Methods in Molecular Biology2022

    • Author(s)
      Hisatoshi Hanamatsu , Takashi Nishikaze , Jun-Ichi Furukawa
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      Humana, New York, NY
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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