2019 Fiscal Year Annual Research Report
Comparative glycoproteomics for elucidating molecular mechanism of cardiac hypertrophy
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17K18414
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
岡谷 千晶 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (30633648)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 疾患関連糖鎖変化 / 心肥大 / 心筋線維化 / 糖鎖プロファイル解析 / グライコプロテオーム解析 / 組織染色 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心肥大・心不全に至る分子メカニズムの解明は、心不全治療法の開発における重要課題である。糖鎖修飾は、タンパク質の細胞内局在やプロセシングの制御などを介して、タンパク質機能を制御することが知られている。本研究は、肥大状態の心筋細胞において生じる糖鎖修飾の異常と心肥大シグナルとの関連性を探ることにより、心肥大シグナルにおけるタンパク質上糖鎖修飾の意義を分子レベルで明らかにすることを目的とした。
本年度は、これまでの心肥大モデル細胞での検討に加え、組織試料での検討を行った。心肥大が認められる心疾患モデルマウスおよび正常マウスの心臓組織切片からレーザーマイクロダイセクションにより左心室組織片を取得し、レクチンアレイによる糖鎖プロファイル解析を行った。その結果、疾患群と正常群とで有意に異なるシグナルを示すレクチンを複数同定した。それらのレクチンを用いた組織染色の結果、同定されたレクチンは、心筋細胞ではなく、むしろ間質部位を染色していた。その中で、疾患群の線維化部位を強く染色するレクチン1種を同定した。当該レクチンの染色は、コラーゲン線維量と高い相関を示した一方で、当該レクチンはコラーゲン線維自体には結合しないことが示唆された。また、凍結左心室組織試料のグライコプロテオーム解析から、疾患群では複数の糖タンパク質で当該レクチン結合糖鎖の発現亢進が示唆された。これらのマウスでの結果の妥当性を検証するため、心肥大を認めるヒト左心室組織切片における当該レクチンの染色パターンを検討した。その結果、モデルマウスと同様に、コラーゲン線維染色部位で当該レクチンの染色が認められ、当該レクチン染色の量と局在は、心筋線維化と強く関連することが示された。一方、当該レクチンの染色は心肥大の程度とは相関しなかった。この結果は、心筋細胞では当該レクチン結合糖鎖構造が非常に少ないという、これまでの結果と一致していた。
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