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2013 Fiscal Year Annual Research Report

グロボ系スフィンゴ糖脂質のLPS受容体への特異的結合による生体防御機構

Research Project

Project/Area Number 23659171
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

古川 鋼一  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80211530)

KeywordsLPS / グロボシド / エンドトシンショック / TLR4 / MD2 / 脂質ラフト / 内因性リガンド / 血管内皮
Research Abstract

A4GALTにより合成されるグロボ系糖脂質の中、Gb4がリポ多糖(LPS)受容体であるTLR4-MD-2複合体に特異的に結合して、LPSのTLR4-MD-2複合体への結合を阻害することを示した。MD2-FLAG-Hisx6-tagの発現ベクターを血管内皮細胞に導入後、抗His-tag抗体による免疫沈降物の質量分析(MS)の結果、Gb4のみが有意に沈降し、Gb3やLacCerは沈降しないことが示された。そこで、脂質構造に焦点化してMS解析を行い、スフィンゴシンと飽和型脂肪酸(C-16、C-24)から成るセラミド含有糖脂質のみが検出された。そこで、血管内皮細胞をLPSで刺激した時の、TLR-4-MD-2及びGb4の細胞内局在を免疫細胞染色により検討したところ、10-15分をピークにGb4とMD2の膜近辺での共局在が観察された。さらに、同様のLPS刺激化の血管内皮細胞のTriton-100抽出液をシュクロース比重超遠心法により分画して、TLR-4の細胞内局在を検討し、刺激前には非ラフト画分に局在したTLR-4が、15分後には一部がラフト画分に移動することが分かった。よって、LPSがラフトの外側で受容体に結合した後、脂質ラフトに移行する過程でLPSがGb4に置換されることが示唆された。その仮説は、Gb4とTLR4-MD-2の親和性がLPSのそれに比して低い点で難点があるが、糖脂質のクラスター効果が存在することが示唆される。
Gb4の作用機構の詳細を明らかにするために、抗Gb4抗体を用いたEMARS法によってGb4結合分子の同定を企図した。しかし、これまで用いてきた抗体はヒトIgM抗体であり、使用法に難点があったので、B3GnT-5遺伝子欠損マウスを卵巣癌抽出液で免疫して、IgG型抗Gb4抗体モノクローナル抗体の樹立に成功した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Neuronal expression of GalNAc transferase is sufficient to prevent the age-related neurodegenerative phenotype of complex ganglioside deficient mice.2014

    • Author(s)
      Yao, D., McGonigal, R., Barrie, J.A., Cappell, J., Cunningham, M.E., Meehan, G.R., Fewou, S.N., Edgar, J.M., Rowan, E., Ohmi, Y., Furukawa, K., Furukawa, K., Brophy, P.J., Willison, H.J.
    • Journal Title

      J. Neurosci.

      Volume: 34 Pages: 880-891

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.3996-13.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] β4GalT6 is involved in the synthesis of lactosylceramide with less intensity thanβ4GalT5.2013

    • Author(s)
      Tokuda, N., Numata, S., Nomura, T., Takizawa, M., Kondo, Y., Yamashita, Y., Kiyono, T., Takeda, N., Urano, T., Furukawa, K., Furukawa, K.
    • Journal Title

      Glycobiology

      Volume: 23 Pages: 1175-1183

    • DOI

      10.1093/glycob/cwt054.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Trimeric Tn antigen on Syndecan-1 binds to integrins and enhances cancer metastasis via dynamic changes of membrane microdomains.2013

    • Author(s)
      Matsumoto, Y., Zhang, Q., Akita, K., Nakada, H., Hamamura, K., Tsuchida, A., Okajima, T., Furukawa, K., Urano, T., Furukawa, K
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 288 Pages: 24264-24276

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Spatio-temporal dynamics of the interaction between glycosphingolipids and membrane molecules.2014

    • Author(s)
      Koichi Furukawa
    • Organizer
      Gordon Research Conference, Glycolipid & and Sphingolipid Biology.
    • Place of Presentation
      Ventura, CA, USA.
    • Year and Date
      20140112-20140117
    • Invited
  • [Presentation] 複合糖質と糖鎖認識分子との相互作用の時空間的ダイナミクス2013

    • Author(s)
      古川鋼一、近藤裕史、松本康之、古川圭子
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 鎖フィールド:糖鎖がシグナル伝達を制御する原理2013

    • Author(s)
      古川鋼一、近藤裕史、松本康之、古川圭子
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 糖鎖による悪性形質の制御機構2013

    • Author(s)
      古川鋼一、松本康之、橋本 登、大川祐樹、大海雄介、古川圭子
    • Organizer
      第35回日本糖質学会
    • Place of Presentation
      大阪国際センター(大阪市)
    • Year and Date
      20130805-20130807
  • [Presentation] 癌細胞の発症と進展に関わる糖鎖の作用機構2013

    • Author(s)
      古川鋼一、松本康之、橋本 登、大川祐樹、大海雄介、古川圭子
    • Organizer
      第35回日本糖質学会
    • Place of Presentation
      大阪国際センター(大阪市)
    • Year and Date
      20130805-20130807
  • [Book] α4-galactosyltransferase (A4GALT). In Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes.2014

    • Author(s)
      Koichi Furukawa, Yuji Kondo, Keiko Furukawa
    • Total Pages
      印刷中
    • Publisher
      Springer
  • [Book] beta-1,4 N-acetylgalactosaminyl- transferase 1,2 (B4GALNT1,2). In Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes.2014

    • Author(s)
      Koichi Furukawa, Keiko Furukawa, Yuhsuke Ohmi, Yuki Ohkawa, Yoshio Yamauchi, Noboru Hashimoto, Orie Tajima
    • Total Pages
      印刷中
    • Publisher
      Springer
  • [Book] 神経疾患と糖鎖の関わり、Annual Revie神経 20132013

    • Author(s)
      古川鋼一、大海雄介、大川祐樹、古川圭子、田島織絵
    • Total Pages
      277(37-45)
    • Publisher
      (株)中外医学

URL: 

Published: 2015-05-28  

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