特定のタンパク質と糖鎖の組み合わせにより発動される神経幹細胞の分化制御機構の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25860053
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 矢木 宏和 名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 講師 (70565423)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 糖鎖修飾 / HNK-1 / LewisX

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、神経幹細胞においてtenascin-C (TNC)やlysosomal-associated membrane protein 1 (LAMP-1)が一般的な糖タンパクとは異なる分泌経路を通ることで、HNK-1やLewisXのような特徴的なグライコトープが付与されるという想定のもとで実施するものである。
TNCの6つのスプライシングドメインのみを発現するプラスミドベクター、さらには1つのC1ドメインを欠損した5つスプライシングドメインを有するバリアントを発現するプラスミドベクターを作成した。両ベクターを神経幹細胞に導入したところ、6個のスプライシングドメインを有するTNCのみHNK-1糖鎖の修飾が認められた。以上の結果から、HNK-1糖鎖はC1ドメインの存在により、HNK-1糖鎖付加が起きているものと推察される。つぎに、直接C1ドメインにHNK-1糖鎖が結合しているか、もしくはC1ドメインの存在により他のドメインにHNK-1糖鎖修飾が起きているかについて明らかにするため、神経幹細胞よりTNC分子を抗HNK-1糖鎖抗体を用いて精製を行った。これにより、精製したTNCを対象とした質量分析法によるHNK-1糖鎖結合部位の同定を行う準備が整った。さらには、C1ドメインが選択的にHNK-1合成酵素であるグルクロン酸転移酵素や硫酸基転移酵素に認識される可能性を考え、これら酵素の相互作用解析にも取り組む予定である。これにより、選択的スプライシングが糖鎖修飾に与える影響が明らかになるものと期待される。
一方で、LewisX型糖鎖の生合成を担う酵素の1つであるｆucosyltransferase 9（FUT9） をCHO細胞に導入したところ、単一タンパク質のみにLewisX糖鎖が付加されていることを見出した。これにより、神経幹細胞だけでなくCHO細胞などの株化細胞においても、FUT9による特異的なLewisX修飾が行われていることを示すことができた。

Research Products

• [Journal Article] Backbone 1H, 13C, and 15N resonance assignments of the Fc fragment of human immunoglobulin G glycoprotein (2015)
  • Author(s): Hirokazu Yagi, Ying Zhang, Maho Yagi-Utsumi, Takumi Yamaguchi, Shigeru Iida, Yoshiki Yamaguchi, and Koichi Kato
  • Journal Title: Biomol. NMR Assign. Volume: 未定 Pages: in press
  • DOI: 10.1007/s12104-014-9586-7
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Stable isotope labeling of glycoprotein expressed in silkworms using immunoglobulin G as a test molecule (2015)
  • Author(s): Hirokazu Yagi, Masatoshi Nakamura, Jun Yokoyama, Ying Zhang, Takumi Yamaguchi, Sachiko Kondo, Jun Kobayashi, Tatsuya Kato, Enoch Y. Park, Shiori Nakazawa, Noritaka Hashii, Nana Kawasaki, Koichi Kato
  • Journal Title: J Biomol NMR Volume: 未定 Pages: in press
  • DOI: 10.1007/s10858-015-9930-y
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] NMR-based structural validation of therapeutic antibody produced in Nicotiana benthamiana (2015)
  • Author(s): Hirokazu Yagi, Noriho Fukuzawa, Yasushi Tasaka, Kouki Matsuo, Ying Zhang, Takumi Yamaguchi, Sachiko Kondo, Shiori Nakazawa, Noritaka Hashii, Nana Kawasaki, Takeshi Matsumura, Koichi Kato
  • Journal Title: Plant Cell Rep. Volume: 未定 Pages: in press
  • DOI: 10.1007/s00299-015-1757-1
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Site-specific classification of N-linked oligosaccharides of the extracellular regions of Fcγ receptor IIIb expressed in baby hamster kidney cells (2014)
  • Author(s): Nana Kawasaki, Terumi Okumoto, Yoshiki Yamaguchi, Noriko Takahashi, Wolf Herman Fridman, Catherine Sautes-Fridman, Hirokazu Yagi, and Koichi Kato
  • Journal Title: J. Glycomics Lipidomics Volume: 4 Pages: 116
  • DOI: 10.4172/2153-0637.1000116
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 糖鎖構造生物学の最前線 (2014)
  • Author(s): 矢木宏和，矢木-内海真穂，加藤晃一
  • Journal Title: ファルマシア Volume: 50 Pages: 746-750
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] カイコN型糖鎖付加経路改変に向けたカイコ内のヒト由来糖転移酵素発現に関する研究 (2015)
  • Author(s): 加子夏未，加藤竜也，近藤幸子，矢木宏和，加藤晃一，朴 龍洙
  • Organizer: 日本農芸化学会2015年度大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-29
• [Presentation] NMRを利用した抗体の高次構造バリデーション (2014)
  • Author(s): 矢木宏和
  • Organizer: 第5回グライコバイオロジクス研究会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2014-11-01
• [Presentation] Lewis X構造を提示するネオ糖脂質クラスターの創生 (2014)
  • Author(s): Yan Gengwei，Zhang Ying，山口拓実，矢木宏和，加藤晃一
  • Organizer: 第8回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2014-09-12