2023 Fiscal Year Annual Research Report
Homeostasis of alpha dystroglycan glycosylation in Fukuyama congenital muscular dystrophy
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21H02885
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
池田 真理子 (谷口真理子) 藤田医科大学, 大学病院, 准教授 (00410738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青井 貴之 神戸大学, 医学研究科, 教授 (00546997)
石垣 景子 東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (10366304)
中嶋 和紀 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 准教授 (10442998) [Withdrawn]
丸山 達生 神戸大学, 工学研究科, 教授 (30346811)
青井 三千代 (小柳三千代) 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (90432327)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | アルファジストログリカン / 福山型筋ジストロフィー / 糖鎖修飾 / 低分子化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)は、フクチン遺伝子の変異により、αジストログリカン（αDG）のO-マンノース型糖鎖が欠損する、重篤な先天性の神経・筋疾患である。本研究は申請者が開発した疾患モデル（iPS細胞より分化させた筋管や三次元大脳皮質オルガノイド）、初代培養株、変異遺伝子をノックインしたモデルマウス等を活用し、O-マンノース型糖鎖を劇的に改善する環状塩基性化合物Xの薬効機構を糖代謝のホメオスタシスの観点から明らかにする研究である。
本年度はプロテオミクスを用いた、結合タンパクの同定、標的遺伝子の同定。ビオチン化・Rhodamine・Dancyl を付加した化合物を細胞内に投与し、局在や結合タンパク質を質量分析で同定、糖代謝活性を測定するアッセイ系を構築し化合物合成展開、包摂化などを検討し薬効評価を行った。
細胞の局在については、ゴルシからERにかけて存在し、糖鎖付加に関与している可能性が示唆された。また結合タンパク質については候補遺伝子が複数検出され、ノックダウンや強制発現系で糖鎖の変化を検討した。また糖鎖のアッセイ系はマトリグリカン伸長アッセイ系を構築できた。これらの結果より次年度はさらに候補遺伝子を狭めてゆく予定にしている。また環状塩基性化合物については作用機序の検討を行った。そのArmのうち左、右それぞれについて、糖鎖回復の有無の検討を行い、作用店についてより深く検討した。本年は細胞系を中心に検討したが、マウスモデルについて、来年度でさらに検討を予定している。
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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
本年度はプロテオミクスを用いた、結合タンパクの同定、標的遺伝子の同定。ビオチン化・Rhodamine・Dancyl を付加した化合物を細胞内に投与し、局在や結合タンパク質を質量分析で同定、糖代謝活性を測定するアッセイ系を構築し化合物合成展開、包摂化などを検討し薬効評価を行った。
細胞の局在については、ゴルシからERにかけて存在し、糖鎖付加に関与している可能性が示唆された。また結合タンパク質については候補遺伝子が複数検出され、ノックダウンや強制発現系で糖鎖の変化を検討した。また糖鎖のアッセイ系はマトリグリカン伸長アッセイ系を構築できた。これらの結果より次年度はさらに候補遺伝子を狭めてゆく予定にしている。また環状塩基性化合物については作用機序の検討を行った。そのArmのうち左、右それぞれについて、糖鎖回復の有無の検討を行い、作用店についてより深く検討した。本年は細胞系を中心に検討したが、マウスモデルについて、来年度でさらに検討を予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)は、フクチン遺伝子の変異により、αジストログリカン（αDG）のO-マンノース型糖鎖が欠損する、重篤な先天性の神経・筋疾患である。本研究は申請者が開発した疾患モデル（iPS細胞より分化させた筋管や三次元大脳皮質オルガノイド）、初代培養株、変異遺伝子をノックインしたモデルマウス等を活用し、O-マンノース型糖鎖を劇的に改善する環状塩基性化合物Xの薬効機構を糖代謝のホメオスタシスの観点から明らかにする研究である。
本年度はプロテオミクスを用いた、結合タンパクの同定、標的遺伝子の同定。ビオチン化・Rhodamine・Dancyl を付加した化合物を細胞内に投与し、局在や結合タンパク質を質量分析で同定、糖代謝活性を測定するアッセイ系を構築し化合物合成展開、包摂化などを検討し薬効評価を行った。
１ 細胞の局在については、ゴルシからERにかけて存在し、糖鎖付加に関与している可能性が示唆されたが、来年度はtime lapseを用いて細胞内局在がどのように経時的に変化するかを検討したい。
２結合タンパク質については候補遺伝子が複数検出され、ノックダウンや強制発現系で糖の変化を検討した。また糖鎖のアッセイ系はマトリグリカン伸長アッセイ系を構築できた。これらの結果より次年度はクリスパーアレイも用いて候補遺伝子を狭めてゆく予定にしている。
３糖鎖アッセイ系が確立したため、新たな化合物や誘導体などでその効果を検討してゆく。
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