2018 Fiscal Year Final Research Report
Mechanism of biosynthesis of glycosaminoglycan by Golgin, and its hereditary bone and skin disorders
| Project/Area Number |
16K08251
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Biological pharmacy
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
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| Research Collaborator |
SUGAHARA KAZUYUKI 北海道大学, 大学院先端生命科学研究院, 名誉教授 (60154449)
YAMADA SHUHEI 名城大学, 薬学部, 教授 (70240017)
IKEGAWA SHIRO 理化学研究所, 骨関節疾患研究チーム, 主任研究員 (30272496)
MATSUMOTO NAOMICHI 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (80325638)
MIYAKE NORIKO 横浜市立大学, 医学研究科, 准教授 (40523494)
KOSHO TOMOKI 信州大学, 医学部・遺伝医学, 教授 (90276311)
YOSHIZAWA TAKAHIRO 信州大学, 基盤研究支援センター, 助教 (40713392)
Janecke Andreas Innsbruck Medical University
Vodopiutz Julia Medical University of Vienna
Kornak Uwe Max-Planck-Institute
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | Golgin / プロテオグリカン / グリコサミノグリカン / GORAB / エーラス・ダンロス症候群 / 脊椎骨端骨幹端異形成症 / 骨異形成性老人性皮膚症 / 免疫不全症 |
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| Outline of Final Research Achievements |
To understand the roles of Golgin and glycosaminoglycans (GAGs) in hereditary skeletal and skin disorders, Gorab-knockout mice were utilized for the analysis. We revealed that dermatan sulfate was significantly reduced in the knockout mice compared to the wild-type mice. We have identified mutations in EXTL3, CSGALNACT1, and B3GAT3, which caused spondylo-epi-metaphyseal dysplasia with immunodeficiency, a mild skeletal dysplasia with joint laxity, and severe osteopenia with fractures, respectively. Mutations in CHST14 cause a Ehlers-Danlos syndrome musculocontractural type 1. Dermatan sulfate was not detected in the urine of patients with mutations in CHST14. These results suggest that the quantification of dermatan sulfate in urine is applicable to an initial diagnosis of dermatan sulfate-defective Ehlers-Danlos syndrome.
These results indicate that defects in Gorab and GAG-biosynthetic enzymes are responsible for the normal development of bone and skin.
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| Free Research Field |
糖鎖生物学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、グリコサミノグリカンの生合成に関わる糖転移酵素やゴルジ体タンパク質(Golgin)の変異に起因する遺伝性の骨系統疾患、皮膚疾患、免疫疾患を同定した。さらにそれらの遺伝病患者においてはグリコサミノグリカンの糖鎖の生合成異常を引き起こし、発症することも明らかにした。これらの知見をもとに、将来骨系統・皮膚・免疫疾患における治療法および診断法の開発や治療に貢献できると推察され、本研究成果の学術的意義および社会的意義は非常に大きい。
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