糖鎖機能の統合的把握:グライコミクス

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13854010
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 谷口 直之 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90002188)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鄭 文玉 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (60252657) ; 三善 英知 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (20322183) ; 本家 孝一 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (80190263) ; 高橋 素子 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (00303941)
• Keywords: GnT-V / 硫酸化転移酵素 / EGF受容体 / がんの転移 / プロテアーゼ / 血管新生 / βカテニン / 異種移植

Research Abstract

申請書の計画に従い糖鎖機能の統合的解析を行うシステム作成をめざした。in vivoでの解析のため、硫酸転移酵素とα1-6フコース転移酵素のノックアウトマウスを作成した。それぞれの表現形としては、前者では行動異常と精子形成不全(PNAS, in press)、後者では成長障害と90%以上のマウスが生後1月以内の死亡を確認した(un published data)。一方、細胞レベル、分子レベルのシステム開発としては、糖転移酵素GnT-IIIの活性部位変異遺伝子を細胞に遺伝子導入するとGnT-IIIのドミナントネガティブ効果を認めることを発見した(Eur. J. Biochem269,193-201)。さらに可溶型GnT-Vに糖転移酵素本来の機能以外の生物機能(血管新生作用)の存在することを発見し、種々のサイズのGnT-Vを分泌する細胞を作成した(JBC276,759-765;JBC277 in press)。これらの系を用いて、次年度以降の糖鎖機能の統合的解析が可能と考えられる。一方、がん転移などの種々の生命現象を担う糖鎖改変分子として、カドヘリン/βカテニンの系(JBC276,475-480)、新しいセリンプロテアーゼとして注目されているマトリプターゼ(JBC277 in press)、糖鎖によるhigh/Low affinity EGF受容体のモジュレーションの研究(JBC276,11956-11962)なども行った。さらに、これまでGnT-IIIによる糖鎖改変が異種移植における超急性期拒絶反応を抑制するという基礎データを元に、GnT-IIIのトランスジェニックブタの作成とサルへの移植実験を行った(JBC276,39310-39319)。また、そのブタの詳細な糖鎖構造の解析を酵素学的に検討した(JBC276,32867-32874)。

Research Products

• [Publications] K.Sasai, Y.Ikeda, N.Taniguchi et al.: "The critical role the stem region as a functional domain responsibe for the oligomerization and Golgi localization of N-acetylglucosaminyltransferase V : The involvement of a domain homophilic interacion"J. Biol. Chem.. 276. 759-765 (2001)
• [Publications] T.Kitada, E.Miyoshi, N.Taniguchi et al.: "The addition of bisecting N-acetylglucosamine residues to E-cadherin downregulates the tyrosine phosphorylation of beta-catenin"J. Biol. Chem.. 276. 475-480 (2001)
• [Publications] K.Honke, N.Taniguchi et al.: "Molecular cloning and characterization of a Human b-Gal 3'-Sulfotransferase which acts on both type 1 and type 2 (Galb, 3/4, GlcNAc-R) oligosaccharides"J. Biol. Chem.. 276. 267-274 (2001)
• [Publications] Y.Sato, M.Takahashi, K.Honke, N.Taniguchi et al.: "Overexpression of N-acetylglucosaminyltransferase III enhances the EGF-induced phosphorylation of ERK in HeLaS3 cells by upregulation of the internalization rate of the receptors"J. Biol. Chem.. 276. 11956-11962 (2001)
• [Publications] W.Wang, Y.Ikeda, E.Miyoshi, K.Honke, N.Taniguchi et al.: "Ectopic expression of α1,6 fucosyltransferase in mice causes steatosis in the liver and kidney accompanied by a modification of lysosomal acid lipase"G, lycobiology. 11. 165-174 (2001)
• [Publications] N.Taniguchi, E.Miyoshi, Y.Ikeda, K.Honke, et al.: "A glycomic approach to the identification and characterization of glycoprotein function in cells transfected with glycosyltransferase genes"Proteomics. 1. 239-247 (2001)
• [Publications] T.Saito, K.Honke, N.Taniguchi et al.: "Domain-specific Mutations of a Transforming Growth Factor(TGF)-bl Latency-associated Peptide Cause Camurati-Engelmann Disease Because of the Formation of a Constitutively Active Form of TGH-bl"J. Biol. Chem.. 276. 11469-11472 (2001)
• [Publications] S.Koyota, Y.Ikeda, K.Honke, N.Taniguchi et al.: "Down-regulation of the alpha-Gal Epitope Expression in N-Glycans of Swine Endothelial Cells by Transfection with the N-Acetylglucosaminyltransferase III Gene. Modulation of the biosynthesis of terminal structures by a bisecting GlcNAc"J. Biol. Chem.. 276. 32867-32874 (2001)
• [Publications] S.Miyagawa, N.Taniguchi et al.: "Remodeling of the major pig xenoantigen by N-acetylglucosaminyltransferase III in transgenic pig"J. Biol. Chem.. 276. 39310-39319 (2001)
• [Publications] A.K.Chakraborty, E.Miyoshi, Y.Ikeda, N.Taniguchi et al.: "Fusion Hybrids with Macrophage and Melanoma Cells Up-Regulate N-Acetylglucosaminyltransferase V, β1-6 Branching, and Metastasis"Cell Growth Differ.. 12. 623-630 (2001)
• [Publications] Y.Ito, E.Miyoshi, N.Taniguchi et al.: "Elevated expression of UDP-N-acetylglucosamine : alphamannoside beta 1,6N-acetylglucosaminyltransferase is an early event in hepatocarcinogenesis"Int. J. Cancer. 91. 631-637 (2001)
• [Publications] H.Ihara, Y.Ikeda, K.Honke, N.Taniguchi et al.: "A catalytically inactive beta 1,4-N-acetylglucosaminyltransferase III (GnT-III) behaves as a dominant negative GnT-III inhibitor"Eur. J. Biochem.. 269. 193-201 (2001)
• [Publications] A.Ekumi, E.Miyoshi, K.Honke, N.Taniguchi et al.: "A glycomic approach to hepatic tumors in N-acetylglucosaminyltransferase III(GnT-III) transgenic mice induced by diethylynitorsamine(DEN) : Identification of haptoglogin as a target molecule of GnT-III"Free Rad. Res.. (in press). (2002)
• [Publications] S.Ihara, E.Miyoshi, K.Honke, N.Taniguchi et al.: "Pro-metastatic effect of N-acetylglucosaminyltransferase V is due to modification and stabilization of active matriptase by adding β1-6 GlcNAc-branching"J. Biol. Chem.. (in press). (2002)
• [Publications] T.Saito, E.Miyoshi, K.Honke, N.Taniguchi et al.: "A secreted type of β1, 6-N-acetylglucosaminyltransferase V(GnT-V)induces tumor angiogenesis without mediation of glyosylation; ---A novel function of GnT-V distinct from the original glycosyltransferase activiy---"J. Biol. Chem.. (in press). (2002)
• [Publications] N.Taniguchi, E.Miyoshi, Y.Ikeda et al.: "Glycans in Cell Interaction and Recognition Therapeutic Aspects"The involvement of bisecting N-Acetylglucosamine in cancer. 73-88 (2001)