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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Molecular basis of transglutaminases action for hardness of epithelial tissues

Research Project

Project/Area Number 18H02134
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

人見 清隆  名古屋大学, 創薬科学研究科, 教授 (00202276)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsトランスグルタミナーゼ / タンパク質架橋化酵素 / 上皮組織 / バリア機能
Outline of Annual Research Achievements

生体で上皮と呼ばれる領域の多くは空間に面する一定の硬度を保つことが必要である。本課題では特定のタンパク質間に架橋を形成する「タンパク質架橋化酵素・トランスグルタミナーゼ(以下TGase)」がどのようにこの硬度化をもたらし、かつ正常な状態を維持するのか、を明らかにする。異常な硬度化は線維化という疾患症状となるため、比較検討によって、正常な場合での機能解明を進める。
①上皮組織で同定された架橋されるタンパク質(基質)の意義:これまで対象とした、肝・表皮・腎臓に加え肺における異常な硬度化・線維症について、発症時に同定される基質について発現様式を中心に検討した。また、得られた基質の架橋部位を同定することは、競合阻害などその後の解析・有効活用に重要であり、既存タンパク質を例として実験系を確立したうえで、基質についても試みて候補部位を得た。
②硬度化としての線維症で架橋されるタンパク質基質の動態解析:タンパク質架橋が炎症時に増大することが、酵素の誘導にも関わる。そこで線維症時のマクロファージ挙動についても解析した。また肺線維症において有効とされる化合物試薬(ピルフェニドン)を対象に、その標的因子の探索を行った。これまでのTGaseの基質探索の技術を応用して同定が可能である。そのためこの構造類似体を作製して探索を行った。
③モデル生物としてのメダカについて、これまでTGase相当遺伝子の欠損変異体、また関連するトロンビン・フィブリノ―ゲン(血液凝固TGaseの制御因子および基質)についても得ている。これらの遺伝子発現が上皮組織を中心とする硬度化、およびバリア機能に寄与するかどうかを、それぞれのメダカについて行った。また、魚類の生体防御に関する実験として、感染菌をメダカに適用して生存率を計測する系を構築した。
以上の結果について学術論文および学会発表により報告した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Thrombin-deficient mutant of medaka, a model fish, displays serious retardation in blood coagulation.2021

    • Author(s)
      Watanabe Y., Oguri R., Suzuki R., Ishikawa Y., Tatsukawa H., Hashimoto H., Hitomi K.
    • Journal Title

      Biosceince, Biochemistry and Biotechnology

      Volume: 85 Pages: 824-833

    • DOI

      10.1093/bbb/zbaa098

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biochemical characterization of transglutaminase orthologues for medaka, a fish research model, and establishment of gene-deficient mutants.2020

    • Author(s)
      Meng Q, Watanabe Yuko, Suzuki R., Oguri R., Tatsukawa H., Hitomi K.
    • Journal Title

      Analytical Biochemistry

      Volume: 604 Pages: 113610-11364

    • DOI

      10.1016/j.ab.2020.113610

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification and characterization of substrates crosslinked by transglutaminases in liver and kidney fibrosis.2020

    • Author(s)
      Tatsukawa H., Shinoda Y., Takeuchi T., Hitomi K.
    • Journal Title

      Analytical Biochemistry

      Volume: 604 Pages: 113629-113635

    • DOI

      10.1016/j.ab.2020.113629

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis on expression of transglutaminases in the reconstructed human epidermis using three-dimensional culture.2020

    • Author(s)
      Teshima H., Kato M., Tatsukawa H., Hitomi K.
    • Journal Title

      Analytical Biochemistry

      Volume: 603 Pages: 113606-113610

    • DOI

      10.1016/j.ab.2020.113606.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gene disruption of medaka (Oryzias latipes) orthologue for mammalian tissue-type transglutaminase (TG2) causes movement retardation.2020

    • Author(s)
      Watanabe Y., Okuya K., Takada Y., Kinoshita M., Yokoi S., Chisada S, Kamei Y., Tatsukawa H., Yamamoto N., Abe H., Hashimoto H., Hitomi K.
    • Journal Title

      Journal of Biochemistry

      Volume: 168 Pages: 213-222

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa038

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 組織線維化におけるタンパク質架橋反応の分子標的の解明研究2020

    • Author(s)
      辰川英樹、篠田祥希、竹内大修、人見清隆
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
  • [Presentation] マクロファージの極性化に関わるタンパク質架橋化酵素の解析2020

    • Author(s)
      篠田祥希、辰川英樹、人見清隆
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
  • [Presentation] 肺線維化においてタンパク質架橋化酵素により架橋される基質のプロテオミクス解析2020

    • Author(s)
      竹内大修、桑田啓子、辰川英樹、人見清隆
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
  • [Presentation] Investigation for the novel functions of fibrinogen through establishing gene-deficient medaka (Oryzias latipes)2020

    • Author(s)
      Meng Qi、渡邉優子、辰川英樹、人見清隆
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会大会
  • [Presentation] 羊水中に存在する表皮細胞分化制御成分の性状解析2020

    • Author(s)
      栗林美樹、川口友輔、手島裕文、山口央輝、辰川英樹、人見清隆
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会大会
  • [Presentation] 空気暴露が促進する表皮分化メカニズムの解析2020

    • Author(s)
      手島裕文、辰川英樹、人見清隆
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会大会
  • [Presentation] M2型マクロファージの極性化におけるトランスグルタミナーゼの機能解析2020

    • Author(s)
      篠田祥希、辰川英樹、人見清隆
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [Presentation] 抗線維化薬ピルフェニドンの薬理作用点同定に向けた探索研究2020

    • Author(s)
      竹内大修、横島聡、辰川英樹、人見清隆
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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