2016 Fiscal Year Research-status Report
腸管における糖タンパク質の多様性と機能に関する組織化学的研究
| Project/Area Number |
15K18959
|
|---|
| Research Institution | Kyorin University |
|---|
Principal Investigator |
菅原 大介 杏林大学, 医学部, 助教 (00390766)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | レクチン / 糖鎖 / 糖タンパク質 / フコシル化糖鎖 / 腸管上皮 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
生体内では同一のタンパク質に対し多種多様な糖鎖が付加され、その機能が調節される。タンパク質糖鎖修飾の生物学的機能を理解するためには、付加された糖鎖が異なるタンパク質をそれぞれ区別し、どの細胞に発現するか、明らかにすることが必要である。
腸管におけるフコシル化糖鎖の機能的重要性を踏まえ、フコシル化糖タンパク質の発現分布をマウス腸管にて検討した。昨年度、グライコプロテオミクス解析を実施し、フコシル化糖鎖が付加されたコアタンパク質候補を多数同定した。今年度、小腸杯細胞に分布するフコシル化糖タンパク質を同定するため、候補の中から同細胞に発現する可能性が高いタンパク質を選別し、目的糖鎖の付加を検証した。まず、フコシル化糖鎖と候補タンパク質の共局在を二重染色により検討し、候補をさらに選別した。その上でin situ PLA法により、目的糖鎖が付加した候補タンパク質を検出することで杯細胞に発現するフコシル化糖タンパク質を同定した。
また、昨年度に引き続き、フコシル化糖鎖の腸管での発現分布を免疫組織化学的に検討した。Burkholderia cenocepacia由来のレクチンrBC2LCNが認識するフコシル化糖鎖を発現する上皮細胞種を特定した。各種上皮細胞マーカーを用いた検討により、同糖鎖は腸管陰窩底のcKit陽性ニッチ細胞に発現することが分かった。一方、杯細胞分泌顆粒への同糖鎖の分布は、小腸では観察されたが、大腸では観察されなかった。このようなrBC2LCNが認識するフコシル化糖鎖の発現分布の違いは、細胞種や大腸・小腸における同糖鎖の機能的な違いを反映すると考えられた。UEA-Iなど他のレクチンによる染色パターンとも異なり、他の種類のフコシル化糖鎖と異なる機能的意義が考えられる。このような研究成果は、国際誌に原著論文として報告した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画に従い、コアタンパク質が異なるフコシル化糖タンパク質を、マウス腸管組織切片上で特異的に検出し、その組織分布を検討した。また、これまで十分な検討が行われなかった末端のガラクトースにフコース残基がα1,2結合した、H型フコシル化糖鎖の腸管での発現分布に関して新たな知見を得た。腸管における糖鎖の機能的意義を検討する上で興味深い知見と考えられた。ここまで得られた以上のような研究成果を基盤とすることで、次年度の計画がスムーズに進むことが期待できる。研究成果は国際誌における原著論文としても報告しており、以上の状況を総合し、概ね計画通りに検討が進んでいると判断する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
同じタンパク質であっても糖鎖が異なる場合や、糖鎖が同じであっても異なるタンパク質に付加される場合、細胞を分別するマーカーとして糖タンパク質は利用できると期待される。腸管上皮細胞は、複数の細胞種、様々な分化段階の細胞から構成される。このような細胞種や状況（分化段階や活性状態など）が異なる細胞を分別する組織マーカーとして糖タンパク質を利用することを検討する。
これまでに、特定のフコシル化糖鎖が、陰窩底に存在する幹細胞に対するニッチ細胞に発現することを明らかにした。この細胞におけるフコシル化糖鎖のコアタンパク質を同定し、ニッチ細胞の糖タンパク質マーカーとしての有用性を検討する。特定の細胞に、特異的に発現する糖タンパク質は、その細胞が担う細胞機能に深く関与する可能性がある。併せて、ニッチ細胞におけるフコシル化糖タンパク質の機能的な意義の検討も進めたい。また、グライコプロテオミクス解析結果を基に、腸管上皮に発現するフコシル化糖タンパク質の同定とその発現分布の検討も進め、より多くの糖タンパク質に関してその組織分布を検討したい。
|
| Causes of Carryover |
今年度公表し、支払いを予定していた原著論文の出版費用の請求が翌年度となったため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
精算が完了していない論文出版費用に充てる予定である。
|
