神経組織の機能発現に関与する新規ドメイン特異糖鎖の解析

• Project Area: Deciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions
• Project/Area Number: 24110507
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 岡島 徹也 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20420383)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000); Fiscal Year 2013: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2012: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: O-GlcNAc / Dystroglycan / EOGT / Notch / glycosylation

Research Abstract

糖鎖修飾は、分泌過程で生じる翻訳後修飾の典型的なものであり、分泌タンパク質や膜表面タンパク質の大半は、何らかの糖鎖修飾を受ける。その中で、N-アセチルグルコサミン（GlcNAc）修飾は、ゴルジ体において起きると従来は考えられていた。しかしながら、申請者らは、小胞体におけるGlcNAc修飾反応を見出した。最初の例は、Notch受容体のO-GlcNAc修飾であり、小胞体に局在するEOGTにより触媒される。興味深いことに、最近、EOGTの遺伝子変異がAdams-Oliver症候群と呼ばれる先天性疾患に見出された。本年度において我々は、Adams-Oliver症候群の遺伝子変異の結果、小胞体におけるO-GlcNAc修飾が低下・消失することを見出した。さらに我々は、EOGTのホモログEOGT-Lが、O-マンノシル化されたジストログリカンを小胞体にてGlcNAc修飾することを見出した。Walker-Warburg症候群と呼ばれる先天性筋ジストロフィーでは、EOGT-Lの遺伝子変異が報告されているが、EOGT-Lの変異体においては、O-マンノースの小胞体におけるGlcNAc修飾能が低下することを見出した。Adams-Oliver症候群やWalker-Warburg症候群では、正常な神経組織の構築に異常をきたすことが報告されていることから、EOGTもしくはEOGT-Lによる小胞体GlcNAc修飾の神経機能における重要性が示唆された。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] GTDC2 modifies O-mannosylated α-dystroglycan in the endoplasmic reticulum to generate N-acetyl-glucosamine epitopes reactive with CTD110.6 antibody. (2013)
  • Author(s): Ogawa M, Nakamura N, Nakayama Y, Kurosaka A, Manya H, Kanagawa M, Endo T, Furukawa K, Okajim T
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. Volume: 440 Issue: 1 Pages: 88-93
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.09.022
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Trimeric Tn antigen on Syndecan-1 binds to integrins and enhances cancer metastasis via dynamic changes of membrane microdomains. (2013)
  • Author(s): Matsumoto Y, Zhang Q, Akita K, Nakada H, Hamamura K, Tsuchida A, Okajima T, Furukawa K, Urano T, Furukawa K
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 288 Issue: 33 Pages: 24264-24276
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.455006
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Post-weaning increases in the milk-fat globule EGF-factor VIII on fat globules in mouse milk and in the uptake of the fat globules by HC11 mammary epithelial cells. (2013)
  • Author(s): Nakatani, H., Yasueda, T., Oshima, K., Okajima, T., Nadano, D., Flint, D. J., and Matsuda, T.
  • Journal Title: J Biochem Volume: 153 Issue: 1 Pages: 31-41
  • DOI: 10.1093/jb/mvs116
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dephosphorylation reduces passage of ovalbumin antigen through intestinal epithelial Caco-2 cell monolayers. (2013)
  • Author(s): Matsubara, T., Akiyama, Y., Oshima, K., Okajima, T., Nadano, D., and Matsuda, T.
  • Journal Title: J Biochem Volume: 153 Issue: 4 Pages: 347-354
  • DOI: 10.1093/jb/mvs154
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Allergenic potential of rice pollen proteins: expression, immuno-cross reactivity and IgE-binding (2013)
  • Author(s): Hirano K et al
  • Journal Title: J Biochem Volume: 154 Issue: 2 Pages: 195-205
  • DOI: 10.1093/jb/mvt044
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Biochemical and functional analysis of EOGT mutation associated with Adams-Oliver syndrome (2014)
  • Author(s): Mitsutaka Ogawa, Pawel Bieniasz-Krzywiec, Takami Kawai, Yuta Sakaidani, Hirokazu Yagi, Koichi Kato, Koichi Furukawa, Tetsuya Okajima
  • Organizer: International Symposium on Glyco-Neuroscience
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台（淡路市）
• [Presentation] Roles of O-glycosylation in Notch signaling pathway (2014)
  • Author(s): Tetsuya Okajima
  • Organizer: International Symposium on Glyco-Neuroscience
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台（淡路市）
• [Presentation] アダムズ-オリバー症候群に関わるEogt遺伝子変異の分子機構解析 (2013)
  • Author(s): 小川光貴、河合崇生、堺谷祐太、矢木宏和、加藤晃一、古川鋼一、岡島徹也
  • Organizer: 第32回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 大阪交流センター（大阪市）
• [Presentation] EOGTの酵素化学的性質とアダムズ―オリバー症候群の関連性 (2013)
  • Author(s): 小川 光貴、堺谷 祐太、河合 崇生、矢木 宏和、加藤 晃一、古川 鋼一、岡島 徹也
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
• [Presentation] OGT の酵素化学的性質とアダムズ- オリバー症候群の関連性 (2013)
  • Author(s): 小川 光貴、河合 崇生、堺谷 祐太、矢木 宏和、加藤 晃一、古川 鋼一、岡島 徹也
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（神戸市）
• [Presentation] Biochemical and biological analysis of O-GlcNAc modification of extracellular proteins (2013)
  • Author(s): Tetsuya Okajma
  • Organizer: Glycobiology Gordon Research Conference
  • Place of Presentation: Ventura (USA)
  • Invited
• [Presentation] 新規O-GlcNAc転移酵素遺伝子の基質認識と生理学的役割 (2012)
  • Author(s): 堺谷祐太
  • Organizer: 第31回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 鹿児島市民文化ホール（鹿児島）
• [Presentation] 新規O-GlcNAc転移酵素遺伝子Eogt のクローニングと機能解析 (2012)
  • Author(s): 岡島徹也
  • Organizer: 第31回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 鹿児島市民文化ホール（鹿児島）
• [Presentation] O-GlcNAc modification of EGF-like domains by a novel O-GlcNAc transferences, EGOT (2012)
  • Author(s): Tetsuya Okajima
  • Organizer: Commemorative Symposium on the 20th Anniversary of the Mizutani Foundation for Glycoscience
  • Place of Presentation: 東京コンファレンスセンター（品川）
  • Invited
• [Book] ST6 N-acetylgalactosaminide alpha-2,6-sialyltransferase 5,6 (ST6GALNAC5,6) in “Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes” (Eds. Taniguchi, N., Honke, K., Fukuda, M., Narimatsu, H., Yamaguchi, Y., Angata, T.) (2013)
  • Author(s): Furukawa K, Okajima, T. Tsuchida A, and Furukawa, K.
  • Total Pages: 1707
  • Publisher: Springer
• [Book] ST3 beta-galactoside alpha-2,3-sialyltransferase 6 (ST3GAL6). in “Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes” (Eds. Taniguchi, N., Honke, K., Fukuda, M., Narimatsu, H., Yamaguchi, Y., Angata, T.) (2013)
  • Author(s): Okajima, T., and Furukawa, K.
  • Total Pages: 1707
  • Publisher: Springer
• [Book] 第三の生命鎖 糖鎖の機能と疾患 (2013)
  • Author(s): 河合 崇生
  • Publisher: 羊土社
• [Remarks] 生化学第二講座ホームページ
  • URL: http://www.med.nagoya-u.ac.jp/biochemII/index.html