2003 Fiscal Year Annual Research Report

糖鎖機能の統合的把握:グライコミクス

Research Project

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)	高橋素子大阪大学, 医学系研究科, 助手 (00303941) 三善英知大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (20322183) 本家孝一高知大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (80190263) 鄭文玉山形大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (60252657)
Keywords	糖鎖生物学 / プロテアーゼ / 発生・分化 / 糖転移酵素 / グライコミクス / がん転移 / 血管新生
Research Abstract	生体内のタンパク質はその50%以上に糖鎖がついており、これらタンパク質の機能高度化に糖鎖が重要な役割を担っていることが明白となってきている。本研究は、このような糖鎖機能を解明するために、糖鎖遺伝子改変マウスおよび細胞を用いて、糖鎖標的分子を臓器レベル、細胞レベルで同定し、その分子の機能発現に糖鎖がどのように関わるかを明らかにすることを目的としている。糖鎖遺伝子改変マウスのモデルとしてα1,6-フコース転移酵素の全身型ノックアウトマウスの作製を行い、個体レベルでの表現型解析を行った。その結果、この変異マウスは生後3日以内に70%が死亡し、生き残ったものも野生型と比べて小さく、生後3週間で殆どが死亡することから、アスパラギン結合型糖鎖のα1,6-フコース構造は個体機能にとって必須の構造であることが明らかとなった。病理組織学検査では肺気腫がみられ、これは生理学的解析でも確認され、早期死亡の原因の一つと思われた。また、神経細胞由来のPC12細胞にN-アセチルグルコサミン転移酵素GnT-IIIのドミナントネガティブ変異体を強制発現すると、野生型GnT-IIIを強制発現した場合と反対にニューライトがより伸長することがわかった。同様にHeLaS3細胞にGnT-IIIを高発現すると、インテグリンの機能が変化し細胞-基質間の接着が低下することが明らかとなった。また、α1,6-フコース転移酵素を昆虫細胞で大量発現させ、結晶化することに成功した。クコース転移酵素の立体構造としては初めてで成果が期待される。さらに、β1-6位にGlcNAcを転移する酵素GnT-IXを新たにクローニングし、脳に局在する0マンノースの修飾にも機能していることを見い出した。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Shibukawa, Y. et al.: "Down-regulation of hydrogen peroxide-induced PKCδ activation in N-acetylglucosaminyltransferase III-transfected HeLaS3 cells"J.Biol.Chem.. 278. 3197-3203 (2003)
[Publications] Inamori, K. et al.: "Molecular cloning and characterization of human GnT-IX, a novel β1,6-N-acetylglucosaminyltransferase that is specifically expressed in the brain"J.Biol.Chem.. 278. 43102-43109 (2003)
[Publications] Inamori, K. et al.: "N-acetylglucosaminyltransferase IX acts on the GlcNAcβ1,2-Manα1-Ser/Thr moiety, forming a 2,6-branched structure in brain 0-mannosyl glycan"J.Biol.Chem.. 279. 2337-2340 (2004)
[Publications] Noda, K. et al.: "Relationship between elevated FX expression and increased production of GDP-L-fucose, a common donor substrate for fucosylation in human hepatocellular carcinoma and hepatoma cell lines"Cancer Res.. 63. 6282-6289 (2003)
[Publications] Gu, J.et al.: "β1,4-N-Acetylglucosaminyltransferase III down-regulates neurite outgrowth induced by costimulation of epidermal growth factor and integrins through the Ras/ERK signaling pathway in PC12 cells"Glycobiology. 14. 177-186 (2004)
[Publications] Ihara, S. et al.: "Addition of β1-6 GlcNAc branching to the oligosaccharide attached to Asn 772 in the serine protease domain of matriptase plays a pivotal role in its stability and resistance against trypsin"Glycobiology. 14. 139-146 (2004)
[Publications] Isaji, T. et al.: "Introduction of bisecting GlcNAc into integrin alpha5beta1 reduces ligand binding and down-regulates cell adhesion and cell migration"J.Biol.Chem.. 279(in press). (2004)
[Publications] Taniguchi, N. et al.: "Functional glycomics and evidence for gain- and loss-of-functions of target proteins for glycosyltransferases involved in N-glycan biosynthesis : their pivotal roles in growth and development, cancer metastasis and antibody therapy against cancer"Proc.Japan Acad. 80(in press). (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

糖鎖機能の統合的把握:グライコミクス

Principal Investigator

谷口 直之 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90002188)

Research Products

[Publications] Shibukawa, Y. et al.: "Down-regulation of hydrogen peroxide-induced PKCδ activation in N-acetylglucosaminyltransferase III-transfected HeLaS3 cells"J.Biol.Chem.. 278. 3197-3203 (2003)

[Publications] Inamori, K. et al.: "Molecular cloning and characterization of human GnT-IX, a novel β1,6-N-acetylglucosaminyltransferase that is specifically expressed in the brain"J.Biol.Chem.. 278. 43102-43109 (2003)

[Publications] Inamori, K. et al.: "N-acetylglucosaminyltransferase IX acts on the GlcNAcβ1,2-Manα1-Ser/Thr moiety, forming a 2,6-branched structure in brain 0-mannosyl glycan"J.Biol.Chem.. 279. 2337-2340 (2004)

[Publications] Noda, K. et al.: "Relationship between elevated FX expression and increased production of GDP-L-fucose, a common donor substrate for fucosylation in human hepatocellular carcinoma and hepatoma cell lines"Cancer Res.. 63. 6282-6289 (2003)

[Publications] Gu, J.et al.: "β1,4-N-Acetylglucosaminyltransferase III down-regulates neurite outgrowth induced by costimulation of epidermal growth factor and integrins through the Ras/ERK signaling pathway in PC12 cells"Glycobiology. 14. 177-186 (2004)

[Publications] Ihara, S. et al.: "Addition of β1-6 GlcNAc branching to the oligosaccharide attached to Asn 772 in the serine protease domain of matriptase plays a pivotal role in its stability and resistance against trypsin"Glycobiology. 14. 139-146 (2004)

[Publications] Isaji, T. et al.: "Introduction of bisecting GlcNAc into integrin alpha5beta1 reduces ligand binding and down-regulates cell adhesion and cell migration"J.Biol.Chem.. 279(in press). (2004)

谷口直之大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90002188)