2018 Fiscal Year Research-status Report
Mechanisms of expression and action of neurodegeneration-promoting glycan bisecting GlcNAc
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17K07356
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
木塚 康彦 岐阜大学, 研究推進・社会連携機構, 准教授 (20564743)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 糖鎖生物学 / bisecting GlcNAc / バイセクト糖鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、神経系の糖鎖の発現とメカニズムを明らかにする研究である。特に、アルツハイマー病発症を促進させることが見出された「バイセクト糖鎖」に着目し、いまだ不明であるバイセクト糖鎖の生理的・病的発現メカニズムと作用原理を明らかにする。具体的には、本糖鎖がどのように限られたタンパク質に発現するのか、そしてその発現が疾患でどのように破綻するのか、さらに本糖鎖が物理的にどう働いているのか、という未解決の基本的な問に対する答えを探す。これにより、アルツハイマー病の病態形成メカニズムの解明や新規治療薬の開発への寄与を目指す。
平成30年度は、バイセクト糖鎖などのN型糖鎖の枝分かれに関わる糖転移酵素GnT-Vの立体構造を東京大学の長江博士との共同で世界で初めて明らかにし、Nat. Commun.誌に発表した。また鹿児島大学の原田博士らとの共同で、エクソソームなどの細胞外小胞の糖鎖発現プロファイルを明らかにした(Harada et al., BBA, FEBS Lett.)。また、本研究の成果の一部は、Cell. Immunol.誌とTIGG誌に総説として発表した。
また現在、糖転移酵素の欠損マウスの糖鎖構造解析から、バイセクト糖鎖の持つ生理機能の一つが明らかになりつつあり、その成果は論文としてまとめ、投稿中である。さらに、バイセクト糖鎖のもう一つの生理機能について、生合成酵素の遺伝子欠損マウスの脳以外の組織の解析結果から興味深いデータが得られつつあり、今後その解析を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年度は、GnT-Vと呼ばれる注目度の高い糖転移酵素の立体構造を明らかにし、共筆頭著者としてNat. Commun.誌に論文を発表した。本成果は、がんなどの疾患に関わる糖鎖の合成阻害剤の開発を加速するものであり、タンパク質上のN型糖鎖の生合成機構を知る上で重要な発見である。また、近年細胞外小胞の機能やバイオマーカーとしての役割が注目されている。本研究により、細胞外小胞の糖鎖がどのように生合成されているかの一端が明らかにされつつある。本成果は共著論文としてBBA誌とFEBS Lett誌に発表された。またこれまでの成果を2報の総説論文としても発表し、さらにバイセクト糖鎖の生理機能の一旦について論文を投稿中である。このように本研究はこれまで十分な成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在投稿中のバイセクト糖鎖の生理機能に関する論文を発表する。さらに、バイセクト糖鎖の疾患との役割について、GnT-IIIの欠損マウスの解析から脳以外の組織での役割を示唆するデータが得られており、今後の解析を進める。また、阻害剤の開発や触媒メカニズムの解明を目指して、GnT-IIIの立体構造の解明を試みる。
さらに、細胞外小胞の生成や機能とN型糖鎖の分岐との関係性を明らかにするため、N型糖鎖の合成に関わる糖転移酵素を欠損あるいは過剰発現した細胞から放出される細胞外小胞の糖鎖の構造や機能を解析する。
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| Causes of Carryover |
平成30年度はほぼ計画通りに予算を執行し、やや残額が生じた。しかし生じた次年度使用額は大きくなく、おおむね計画通りに予算が執行されている。次年度使用額は主に消耗品の購入に充当させる予定である。
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Research Products
(17 results)
