シアル酸の付加が血管新生で果たす役割

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21570154
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 北爪 しのぶ 独立行政法人理化学研究所, 疾患糖鎖研究チーム, 副チームリーダー (80301753)
• Keywords: α2,6-シアル酸 / PECAM / シアル酸転移酵素 / ST6Gal I / アポトーシス / 血管内皮細胞 / SHP2 / 接着分子

Research Abstract

α2,6-シアル酸の付加によって血管内皮細胞の機能がどのような分子メカニズムで制御されるか明らかにするために、α2,6-シアル酸の生成を担うシアル酸転移酵素ST6Gal Iを遺伝的に欠損させたノックアウトマウス(α2,6-シアル酸欠損マウス)と、コントロールマウス(野生型マウス)の比較解析を行った。まず第一に、両マウスの肝臓から血管内皮細胞を単離し、解析した結果、α2,6-シアル酸欠損細胞では、血管内皮細胞の主要な接着分子であるPECAMの局在変化が起きていることが分かった。また、PECAM自体にα2,6-シアル酸が結合していることも明らかにした。通常、PECAMは細胞表面、中でも細胞間接着部位に濃縮して存在してPECAM同士が相互作用しているのに対し、α2,6-シアル酸欠損状態ではPECAMが細胞表面にとどまることができず、細胞内に取り込まれていた。この分子的背景として、PECAMがシアル酸依存的にホモフィリックな相互作用をしていることをin vitroの実験系で明らかにした。PECAMは、ストレス刺激に応じて細胞内領域がリン酸化して、脱リン酸化酵素(SHP2)を呼び寄せ、多数のシグナル分子の脱リン酸化を通じて細胞死を抑制する働きを持つ。しかし、α2,6-シアル酸欠損細胞ではPECAMのリン酸化やSHP2のリクルート量が減少していた。そのため、α2,6-シアル酸を欠損した血管内皮細胞は、アポトーシス誘導刺激でより多くの細胞死を誘導していることが明らかになった。(J.Biol.Chem.285, 6515-6521 (2010))

Research Products

• [Journal Article] Brain endothelial cells produce amyloid β from amyloid precursor protein 770 and preferentially secrete the O-glycosylated form (2010)
  • Author(s): S.Kitazume, Y.Tachida, M.Kato, Y.Yamaguchi, T.Honda, Y.Hashimoto, Y.Wada, T.Saito, N.Iwata, T.Saido, N, Taniguchi
  • Journal Title: J.Biol.Chem. Volume: 285 Pages: 40097-40103
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Simultaneous determination of nucleotide sugars involved in glycosylation with ion-pair reversed-phase HPLC (2010)
  • Author(s): K.Nakajima, S.Kitazume, T.Angata, R.Fujinawa, E.Miyoshi, N.Taniguchi
  • Journal Title: Glycobiology Volume: 20 Pages: 865-871
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] α2, 6-Sialic Acid on Platelet Endothelial Cell Adhesion Molecule (PECAM) Regulates Its Homophilic Interactions and Downstream Antiapoptotic Signaling (2010)
  • Author(s): S.Kitazume, R.Imamaki, K.Ogawa, Y.Komi, S.Futakawa, S.Kojima, Y.Hashimoto, J.D.Marth, J.C.Paulson, N.Taniguchi
  • Journal Title: J.Biol.Chem Volume: 285 Pages: 6515-6521
  • Peer Reviewed
• [Presentation] α2, 6-Sialic Acid on Platelet Endothelial Cell Adhesion Molecule (PECAM) Regulates Its Homophilic Interactions and Downstream Antiapoptotic Signaling (2010)
  • Author(s): S.Kitazume, R.Imamaki, K.Ogawa, Y.Komi, S.Futakawa, S.Kojima, Y.Hashimoto, J.D.Marth, J.C.Paulson, N.Taniguchi
  • Organizer: ICS2010
  • Place of Presentation: 千葉県・幕張
  • Year and Date: 2010-08-08
• [Presentation] Brain endothelial cells produce amyloid β from amyloid precursor protein 770 and preferentially secrete the O-glycosylated form (2010)
  • Author(s): Shinobu Kitazume
  • Organizer: GlycoT2010
  • Place of Presentation: 東京都・浅草
  • Year and Date: 2010-07-30
• [Book] 「脳21」GnT-IX遺伝子の脳特異的な発現とアイソフォーム (2011)
  • Author(s): 木塚康彦、兼清健志、北爪しのぶ、谷口直之
  • Total Pages: 85
  • Publisher: メディカルオンライン
• [Remarks]
  • URL: http://www.functionalglycomics.org/fg/update/2010/100211/full/fg.2010.8.shtml
• [Remarks]
  • URL: http://www.functionalglycomics.org/fg/archive/2010/11/fa.shtml
• [Remarks]
  • URL: http://www.riken.go.jp/r-world/research/results/2010/100302/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.riken.go.jp/r-world/research/results/2010/101021/index.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 認知症診断の為の可溶型アミロイドβ前駆体タンパク質770β切断産物の検出方法 (2011)
  • Inventor(s): 北爪しのぶ、谷口直之、立田由里子、西道隆臣、橋本康弘、本多たかし
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人理化学研究所
  • Industrial Property Number: 特願2010-171122
  • Filing Date: 2011-07-29