疾患に関連する糖蛋白質の複数同時探索系の確立

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25670279
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: St. Marianna University School of Medicine
• Principal Investigator: 佐藤 利行 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (10350430)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯塚 進子 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (00348533) ; 有戸 光美 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (00509911) ; 岡本 一起 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 准教授 (40177085) ; 末松 直也 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 准教授 (50202122) ; 表山 和樹 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (70434074)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: アフィニティー精製 / 関節リウマチ / 糖鎖 / レクチン

Research Abstract

本研究では、疾患（関節リウマチ、以下RA）と関係する蛋白質の糖鎖修飾を効率よく同定する手段として、複数の糖蛋白質についての同時複数探索系の確立を目的としている。ヒトにおいては、細胞で産生される蛋白質の50~70%に糖鎖が修飾されるとの報告があり、糖鎖が修飾される蛋白質の多くは細胞の膜に局在するか細胞外に分泌されることが多い。しかし、本研究では細胞膜あるいは細胞外液を蛋白源とした糖鎖修飾の探索ではなく、細胞質蛋白質を標的とした糖鎖修飾の探索系を確立する。2013年度は、細胞質蛋白質に糖鎖が修飾される蛋白質が存在するかを検証した。具体的には、健常者の末梢血単核球（peripheral blood mononuclear cell
(PBMC)）を蛋白質源として、アスパラギンに付加されるN型糖鎖中のマンノースを認識するConAレクチン、ガラクトースを認識するECAレクチン、フコースを認識するAALレクチン、分岐鎖のN-アセチルグルコサミンを認識するWGAレクチンを用いて糖鎖の検出を試みたところ、用いたすべてのレクチンで糖鎖が検出された。糖鎖の検出パターンは用いたレクチンにより異なっており、構造特異的に糖鎖を検出することが可能であった。従って、細胞質蛋白質の中にも糖鎖が修飾される蛋白質が複数存在することを明らかにした。今後は、各種レクチンをリガンドとしたアフィニティーカラムによって、PBMCs中の糖鎖修飾を受けた細胞質蛋白質を精製する方法を検討し、最終的に10個以上の糖鎖修飾の同時検出技術の確立を試みる
予定である。また、健常者とRA患者のPBMCを用いることによって、疾患特異的に修飾パターンが異なる蛋白質が存在するかどうかを検討する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

必要なツールとなる糖鎖の検出に関しての手法を確立した。しかし、糖蛋白質の精製法の構築に至っていないために計画よりも遅れている。

Strategy for Future Research Activity

今年度は、レクチンアフィニティーカラムを用いた糖蛋白質の精製、質量分析による糖蛋白質の同定などを行い、RA特異的に糖鎖構造の変化した蛋白質に関して解析を進める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

2013年度は糖蛋白質の精製に着手ができなかったため、少々予算より支出が少なく残額が発生した。
ほぼ申請書に沿って使用する予定であるが、達成度が遅れている糖蛋白質の精製および精製した糖蛋白質の同定に関する試薬などに大きく配分する予定である。また、研究計画最終年度であるため、学会発表にも使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Proteomic analysis of whole glomeruli in patients with IgA nephropathy using microsieving. (2014)
  • Author(s): Kojima S, Koitabashi K, Iizuka N, Okamoto K, Arito M, Sato T, Kurokawa MS, Suematsu N, Shibagaki Y, Yasuda T, Kimura K, Kato T
  • Journal Title: American journal of nephrology. Volume: 39 Pages: 36-45
  • DOI: 10.1159/000357788
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Autoantigenicity of carbonic anhydrase 1 in patients with abdominal aortic aneurysm, revealed by proteomic surveillance (2013)
  • Author(s): Ando T, Iizuka N, Sato T, Chikada M, Kurokawa MS, Arito M, Okamoto K, Suematsu N, Makuuchi H, Kato T.
  • Journal Title: Human Immunology Volume: 74(7) Pages: 852-857
  • DOI: 10.1016/j.humimm.2013.02.009.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparative proteomic analysis of neutrophils from patients with microscopic polyangiitis and granulomatosis with polyangiitis. (2013)
  • Author(s): Uchida T, Nagai K, Sato T, Iizuka N, Arito M, Takakuwa Y, Nakano H, Ooka S, Kurokawa MS, Suematsu N, Okamoto K, Ozaki S, Kato T.
  • Journal Title: Journal of proteomics. Volume: 91 Pages: 259-269
  • DOI: 10.1016/j.jprot.2013.07.021.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel effects of edaravone on human brain microvascular endothelial cells revealed by a proteomic approach. (2013)
  • Author(s): Onodera H, Arito M, Sato T, Ito H, Hashimoto T, Tanaka Y, Kurokawa MS, Okamoto K, Suematsu N, Kato T.
  • Journal Title: Brain research. Volume: 1534 Pages: 87-94
  • DOI: 10.1016/j.brainres
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protein profiles of peripheral blood mononuclear cells as a candidate biomarker for Behcet’s disease. (2013)
  • Author(s): Yoshioka T, Kurokawa MS, Sato T, Nagai K, Iizuka N, Arito M, Takakuwa Y, Nakano H, Ooka S, Suematsu N, Okamoto K, Yudoh K, Nakamura H, Suzuki N, Ozaki S, Kato T
  • Journal Title: Clinical and Experimental Rheumatology Volume: Epub Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Roles of serum fibrinogen α chain-derived peptides in Alzheimer’s disease. (2013)
  • Author(s): Noguchi M, Sato T, Nagai K, Utagawa I, Suzuki I, Arito M, Iizuka N, Suematsu N, Okamoto K, Kato T, Yamaguchi N, Kurokawa MS.
  • Journal Title: International Journal of Geriatric Psychiatry Volume: Epub Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1002/gps.4047
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of sulfasalazine and tofacitinib on the protein profile of articular chondrocytes. (2013)
  • Author(s): Endo W, Arito M, Sato T, Kurokawa MS, Omoteyama K, Iizuka N,Okamoto K, Suematsu N, Nakamura H, Beppu M, Kato T.
  • Journal Title: Modern rheumatology / the Japan Rheumatism Association. Volume: Epub Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Protein profiles of peripheral blood mononuclear cells as a biomarker for Behcet’s Disease. (2013)
  • Author(s): Kurokawa MS, Yoshioka T, Sato T, Nagai K, Iiduka N, Arito M, Takakuwa Y, Nakano H, Ooka S, Suematsu N, Okamoto K, Nakamura H, Suzuki N, Ozaki S, Kato T.
  • Organizer: American College of Rheumatology. Annual meeting 13
  • Place of Presentation: San Diego (USA）
  • Year and Date: 20131028-20131101
• [Presentation] Serum peptides, represented by complement 3f des-arginine, are useful for prediction (2013)
  • Author(s): Noguchi Y, Kurokawa MS, Okuse C, Matsumoto N, Nagai K, Sato T, Arito M, Suematsu N, Okamoto K, Suzuki M, Itoh F, Kato T
  • Organizer: HUPO2013
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] Comprehensive analysis of aberrantly glycosylated proteins in rheumatoid arthritis (2013)
  • Author(s): Sato T,Arito M, Kurokawa MS, Takakuwa Y, Ooka S, Nagai K, Nakamura H, Iizuka N, Suematsu N, Okamoto K, Kato T.
  • Organizer: HUPO2013
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] Serum peptide profiles as a candidate biomarker for dementia with Lewy bodies (2013)
  • Author(s): Suzuki I, Kurokawa MS, Noguchi M, Sato T, Utagawa I, Arito M, Iizuka N, Omoteyama k, Suematsu N, Okamoto K, Yamaguchi N, Kato T
  • Organizer: HUPO2013
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] Protein profiles of peripheral blood mononuclear cells as a biomarker for Behcet’s disease (2013)
  • Author(s): Yoshioka T, Kurokawa MS, Sato T, Nagai K, Iizuka N, Arito M, Takakuwa Y, Nakano H, Ooka H, Suematsu N, Okamoto K, Nakamura H, Suzuki N, Ozaki S, Kato T.
  • Organizer: HUPO2013
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] Comparative croteomic analysis of neutrophils from patients with microscopic polyangiitis and granulomatosis with polyangiitis. (2013)
  • Author(s): Uchida T, Nagai K, Sato T, Iizuka N, Arito M, Takakuwa Y, Nakano H, Ooka S, Kurokawa MS, Suematsu N, Okamoto K, Ozaki S, Kato T.
  • Organizer: HUPO2013
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] Proteomic analysis of effects of antirheumatic drugs on exosomes derived from synovial sarcoma cells (2013)
  • Author(s): Tsuno H, Suematsu N, Sato T, Arito M, Iizuka N, Omoteyama K, Kurokawa MS, Okamoto K, Kato T.
  • Organizer: HUPO2013
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] 2D-DIGE analysis of cell surface proteins reveals characteristic proteome profiles for effects of sulfasalazine in human synovial sarcoma cell line (2013)
  • Author(s): Omoteyama K, Arito M, Sato T, Iizuka N, Kurokawa MS, Okamoto K, Suematsu N, Kato T.
  • Organizer: HUPO2013
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] Investigation of effects of angiotensin II (ATII) on human articular chondrocytes by proteomic approach (2013)
  • Author(s): Endo W, Arito M, Sato T, Kurokawa MS, Okamoto K, Suematsu N, Omoteyama K, Beppu M, Kato T.
  • Organizer: HUPO2013
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] Investigation of effects of Edaravone on human brain microvascular endothelial cells (2013)
  • Author(s): Onodera H, Arito M, Sato T, Kurokawa1 MS, Okamoto K, Suematsu N, Tanaka Y, Hashimoto T, Kato T.
  • Organizer: HUPO2013
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] Proteomic analysis of whole glomeruli in patients with IgA nephropathy using micro-sieving (2013)
  • Author(s): Kojima S, Koitabashi K, Iizuka N, Okamoto K, Arito M, Sato T, Kurokawa MS, Suematsu N, Yasuda T, Kimura K, Kato T
  • Organizer: HUPO2013
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] A peptide profile of amniotic fluid in a fetal lamb model of gastroschisis. (2013)
  • Author(s): Ohyama K, Sato T, Arito M, Iizuka N, Omoteyama K, Kurokawa MS, Okamoto K, Suematu N, Kitagawa H, Kato T.
  • Organizer: HUPO2013
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] ANCA関連血管炎患者における好中球ミエロペルオキシダーゼの酸化修飾 (2013)
  • Author(s): 永井宏平、内田貞輔、高桑由希子、大岡正道、有戸光美、佐藤利行、黒川真奈絵、岡本一起、加藤智啓
  • Organizer: 第57回日本リウマチ学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 京都府京都市京都国際会館
  • Year and Date: 20130418-20130420
• [Presentation] ベーチェット病患者の末梢血単核球に発現している蛋白質の網羅的解析 (2013)
  • Author(s): 黒川真奈絵、吉岡拓也、佐藤利行、永井宏平、飯塚進子、有戸光美、高桑由希子、中野弘雅、大岡正道、岡本一起、中村洋、鈴木登、尾崎承一、加藤智啓
  • Organizer: 第57回日本リウマチ学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 京都府京都市京都国際会館
  • Year and Date: 20130418-20130420
• [Presentation] 関節リウマチにおける糖蛋白質の糖鎖構造の変異 (2013)
  • Author(s): 佐藤利行、高桑由希子、大岡正道、永井宏平、有戸光美、飯塚進子、黒川真奈絵、岡本一起、加藤智啓
  • Organizer: 第57回日本リウマチ学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 京都府京都市京都国際会館
  • Year and Date: 20130418-20130420
• [Presentation] プロテオミクスによる腹部大動脈瘤自己抗体の探索 (2013)
  • Author(s): 安藤敬、飯塚進子、佐藤利行、近田正英、黒川真奈絵、岡本一起、末松直也、遠藤仁、小野裕國、村上浩、加藤智啓、幕内晴朗
  • Organizer: 日本外科学会総会
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市福岡国際会議場
  • Year and Date: 20130411-20130413